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绪论1

第一章 球墨铸铁的一次结晶规律5

第一节 状态图5

一、铁碳合金状态图5

二、铁碳硅三元合金状态图6

三、球化元素对状态图的影响8

第二节 球状石墨的析出温度9

第三节 球状石墨的形核13

一、石墨的晶格结构13

二、球状石墨的晶核13

第四节 球状石墨的生长17

一、片状石墨的生长18

二、球状石墨的生长条件22

三、球状石墨的生长机构28

四、球状石墨生长过程的三个阶段32

第五节 球墨铸铁的孕育理论33

一、孕育处理的实质34

二、孕育衰退34

三、孕育对球化的影响36

第六节 球墨铸铁结晶时的元素偏析37

一、偏析的概念37

二、球墨铸铁的晶内偏析37

第七节 球墨的畸变41

一、球墨自由生长阶段的畸变41

二、球墨在奥氏体壳包围下生长阶段的畸变44

三、大断面球墨铸铁件的石墨畸变45

第八节 球墨铸铁的热分析48

一、热分析法的基本原理48

二、热分析测试48

三、球墨铸铁的热分析特点49

参考文献51

第二章 球墨铸铁的熔化和处理53

第一节 原铁水制备53

一、化学成分选择53

二、炉料要求56

三、熔化58

四、脱硫62

一、球化元素与反球化元素67

第二节 球化剂及其熔制67

二、球化剂75

三、球化剂熔制82

第三节 球化处理工艺87

一、冲入法球化工艺87

二、压力加镁球化工艺90

三、型内球化处理93

四、其他球化处理工艺100

第四节 孕育处理102

一、孕育剂102

二、孕育处理工艺104

三、孕育衰退的防止和补救108

第五节 炉前控制及球化检验109

一、铁水温度控制109

三、铁水氧化情况的控制110

二、化学成分控制110

四、球化控制和检验111

参考文献114

第三章 球墨铸铁的铸造性能及铸造工艺116

第一节 球墨铸铁的铸造性能116

一、流动性116

二、球墨铸铁的凝固特点117

三、收缩121

四、球铁的铸造应力126

第二节 球墨铸铁的浇注系统127

一、浇注系统的作用及类型127

二、铁水在浇注系统中的流动及挡渣133

三、浇注系统的设计135

一、冒口补缩原理140

第三节 球墨铸铁的冒口与冷铁140

二、冒口的型式141

三、冒口的设计142

四、冷铁150

五、提高冒口的补缩效率154

六、无冒口铸造158

第四节 典型铸件的铸造工艺162

一、轴类铸件162

二、杆类铸件168

三、套类铸件169

四、轮类铸件172

五、盘状类铸件178

七、阀体铸件179

六、板状铸件179

八、壳体类铸件181

九、框架类铸件184

参考文献188

第四章 球墨铸铁的铸造缺陷189

第一节 球化不良和球化衰退189

一、球化不良189

二、球化衰退190

第二节 缩孔和缩松191

一、缩孔、缩松的形成及其特征191

二、影响缩松的因素及预防缩松的措施193

一、皮下气孔的特征195

二、皮下气孔的形成原因195

第三节 皮下气孔195

三、皮下气孔的预防措施196

第四节 夹渣197

一、夹渣的特征197

二、夹渣的形成及影响因素197

三、夹渣的预防措施200

第五节 石墨漂浮201

一、石墨漂浮的特征201

二、石墨漂浮的形成原因202

三、石墨漂浮的预防措施203

第六节 反白口204

一、球墨铸铁反白口的特征204

二、反白口的形成原因204

二、灰斑的形成原因207

一、灰斑的特征207

三、反白口的预防措施207

第七节 灰斑207

三、灰斑的预防措施208

第五章 球墨铸铁的热处理基础210

一、铁-碳-硅三元状态图210

二、合金元素对共析转变温度的影响212

三、加热和冷却速度对共析转变温度范围的影响213

一、在共析温度(Acs)以下加热213

二、在共析转变温度范围(Acs～Acz)内加热215

第三节 球墨铸铁在连续冷却时的组织转变219

一、球墨铸铁在共析转变温度(Ars)以上冷却时的组织转变219

二、球墨铸铁在共析转变温度范围(Ars～Arz)内冷却时的组织转变220

三、球墨铸铁在共析转变下临界温度(Arz)以下冷却时的组织转变220

四、球墨铸铁在高温(Ac2以上)完全奥氏体化后连续冷却时的组织转变220

五、不同原始组织和保温时间对部分奥氏体化正火的影响221

一、球墨铸铁奥氏体等温转变动力学曲线222

第四节 球墨铸铁的奥氏体等温转变222

二、球墨铸铁等温转变产物及其性能223

三、低合金球墨铸铁的S曲线228

四、影响球墨铸铁S曲线的因素229

五、球墨铸铁S曲线在连续冷却中的应用230

第五节 球墨铸铁的淬透性231

一、影响球墨铸铁淬透性的因素232

三、球墨铸铁热处理的冷却介质235

四、球墨铸铁加热和冷却的工艺参数235

二、球墨铸铁的等温有效截面的测定235

第六节 球墨铸铁的淬火和回火237

一、球墨铸铁的马氏体转变237

二、马氏体组织的机械性能239

三、球墨铸铁的淬火方法239

四、球墨铸铁的回火239

五、球墨铸铁件在淬火和回火处理中的几个问题243

第七节 球墨铸铁的等温淬火244

一、球墨铸铁等温淬火概述244

二、球墨铸铁等温淬火工艺参数的影响246

三、球墨铸铁等温淬火后的回火252

参考文献254

一、高韧性球墨铸铁的概念256

第六章 各种类型的球墨铸铁256

第一节 铁索体高韧性球墨铸铁256

二、高韧性球墨铸铁的金相组织257

三、高韧性球墨铸铁的化学成分259

四、高韧性球墨铸铁的孕育处理265

六、高韧性球墨铸铁的热处理266

五、高韧性球墨铸铁的冷却速度和铸造工艺措施266

第二节 珠光体高强度球墨铸铁267

一、概述267

二、化学成分的选择268

第一节 球墨铸铁的热处理特点270

第二节 球墨铸铁在连续加热时的组织转变271

三、珠光体高强度球墨铸铁的热处理工艺272

三、加热到共析转变温度(Acz)以上保温277

四、铸态珠光体球墨铸铁278

五、特种生铁制造珠光体球墨铸铁279

一、化学成分的选择282

二、热处理工艺284

三、典型铸件工艺286

第三节 贝氏体高强度球墨铸铁287

第四节 调质处理球墨铸铁288

一、影响调质处理球墨铸铁机械性能的因素288

二、典型球墨铸铁件调质处理工艺290

第五节 中锰抗磨球墨铸铁290

一、概述290

二、中锰球墨铸铁的金相组织及其影响因素291

三、中锰球墨铸铁的性能295

四、中锰球墨铸铁的生产及应用301

第六节 耐热球墨铸铁303

一、耐热球墨铸铁的基本理论303

二、耐热球墨铸铁的成分、组织和性能306

三、耐热球墨铸铁的生产及其应用312

参考文献319

第七章 球墨铸铁的金相检验321

第一节 球墨铸铁金相试样的选取及制备方法321

一、球墨铸铁金相试样的选取321

二、球墨铸铁金相试样的制备方法322

第二节 球墨铸铁中石墨的检验324

一、球墨铸铁中石墨的形状324

二、球墨铸铁中石墨的分布特征326

三、球墨铸铁中石墨的大小327

一、铸态、正火、退火球墨铸铁的基体组织分布特征及其识别329

第三节 球墨铸铁金属基体组织的检验329

二、淬火、回火及等温淬火后球墨铸铁的基体组织分布特征及其识别348

参考文献351

第八章 球墨铸铁的性能352

第一节 球墨铸铁的机械性能352

一、球墨铸铁牌号353

二、球墨铸铁的静载荷性能357

三、球墨铸铁的动载荷性能358

四、球墨铸铁的高温和低温性能361

五、球墨铸铁的断裂韧性366

六、影响机械性能的因素370

一、密度376

第二节 球墨铸铁的物理性能376

二、线胀系数α377

三、导热系数λ378

四、比热с378

五、电阻率ρ379

六、磁性380

七、吸振性381

第三节 球墨铸铁的其他性能382

一、耐磨性382

二、耐热性383

三、耐蚀性384

四、切削加工性384

参考文献384