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第一章概论1

目 录1

§1-1 关于球墨铸铁管需求情况的调查2

一、灰口铸铁管破裂损坏情况及原因2

二、球墨铸铁管与灰口铸铁管的比较4

§1-2球墨铸铁管的规格7

一、耐压管线的球墨铸铁直管国际标准7

二、灰口铸铁管国家标准10

三、球墨铸铁管规格的制定19

四、铸铁管的柔性接口20

§1-3 国内铸铁管的生产概况26

一、重力砂型铸管法29

第二章铸管生产技术的发展和国外球墨铸铁管生产概况29

§2-1铸管生产技术的发展29

二、离心铸管法30

三、连续铸管法36

§2-2 国外的球墨铸铁管生产概况38

一、日本、美国的球墨铸铁管生产39

二、欧洲的球墨铸铁管生产45

第三章球墨铸铁管的生产工艺52

§3-1 鞍钢砂型离心球墨铸铁管生产工艺52

一、冲天炉熔化52

二、铁水处理52

三、离心铸造54

一、久保田的生产工艺55

§3-2日本的球墨铸铁管生产工艺55

二、日本铸铁管株式会社的生产工艺56

§3-3 美国的球墨铸铁管生产工艺64

一、熔炼64

二、离心铸管工艺64

三、热处理67

四、承口砂芯67

五、水压试验及水泥涂衬68

六、质量控制68

§3-4法国木松桥公司的球墨铸铁管工艺69

一、铁水预处理69

四、精整70

三、热处理70

二、离心浇注70

五、水泥涂衬与喷涂沥青72

§3-5西德的球墨铸铁管生产工艺74

一、韦茨勒厂的球墨铸铁管生产工艺74

二、沙尔克尔厂和路易脱普尔特厂的生产工艺80

§3-6英国大口径球墨铸铁管生产工艺88

一、铁水处理88

二、离心浇注89

三、热处理与精整89

§3-7 适合于我国的球墨铸铁管生产工艺的探讨90

一、球墨铸铁离心铸管工艺流程图90

二、工艺流程说明90

二、铁碳硅三元合金状态图96

一、铁碳合金状态图96

第四章球化和孕育理论96

§4-1 状态图98

三、球化元素对状态图的影响100

§4-2球状石墨的析出温度102

§4-3球状石墨的形核104

一、石墨的晶格结构104

二、球状石墨的晶核105

§4-4球状石墨的生长111

一、石墨按球状生长的结晶学条件111

二、球化元素对球状石墨生长的影响114

三、球状石墨的生长机制118

四、球状石墨生长过程的三个阶段121

一、孕育处理的实质125

§4-5球墨铸铁的孕育理论125

二、孕育衰退126

三、孕育对球化的影响128

第五章球墨铸铁管用铁水的制备130

§5-1 生产球墨铸铁管用铁水的基本要求130

一、选择化学成分的一般原则130

二、国外球墨铸铁管铁水成分134

三、铁水成分的调整方法135

§5-2 高炉冶炼对铁水成分的控制136

§5-3炉外脱硫140

一、炉外脱硫原理140

二、炉外脱硫工艺142

§5-4球墨铸铁中的微量元素152

一、冲天炉的基本结构155

§5-5冲天炉熔化铸铁155

二、酸性冲天炉熔化158

三、碱性冲天炉熔化160

§5-6 感应电炉161

一、感应炉发展概况161

二、感应炉的分类和特点163

三、无芯工频感应炉164

四、有芯工频感应熔炼炉168

五、工频炉的容量选择169

§5 7 高炉一工频炉双联工艺171

三、成本比较172

一、铁水质量172

二、能源消耗172

§5-8 球化处理173

一、球化元素173

二、球化剂180

三、球化处理工艺185

§5-9 孕育处理192

一、孕育剂192

二、孕育处理工艺194

第六章离心铸造理论与离心铸管机197

§6-1 离心铸造的基本理论197

一、离心铸造原理197

二、液体金属自由表面的形状199

三、液体金属中异相质点的径向移动201

四、离心铸件的凝固特点203

§6-2离心铸管质量210

一、有效重度对铸管质量的影响210

二、离心铸管的优越性211

§6-3铸型转速的选择212

一、保证液体金属成型的铸型转速212

二、保证铸件致密度的铸型转速213

§6-4离心铸管机217

一、水冷金属型离心铸管机的结构类型及冷却方式217

二、水冷金属型离心铸管机的设计222

三、金属铸型227

四、承口砂芯230

§6-5 离心铸管的缺陷231

一、离心浇注工序231

二、金属型离心铸铁管的缺陷及其形成机理234

第七章球墨铸铁管的热处理及金相检验242

§7-1 球墨铸铁的热处理特点242

一、共析转变242

二、化学成分对临界点的影响243

三、奥氏体含碳量的变化246

六、化学成分的微观偏析247

§7-2球墨铸铁在连续加热时的组织转变247

五、碳的扩散的影响247

四、渗碳体的分解247

一、在A？c1点以下加热248

二、在共析转变温度范围（A？c1～Azc1）内加热251

三、在Azc1～Ac3点范围内加热254

四、在Ac3点以上加热256

§7-3球墨铸铁在连续冷却时的组织转变258

一、在Ar3点以上冷却258

二、在Ar3～A？r1点范围内冷却259

三、球墨铸铁在A？r1～Azr1范围内冷却时的组织转变261

四、在Azr1点以下冷却时的组织转变264

五、临界点的测定264

一、高温退火265

§7-4球墨铸铁管的退火工艺265

二、球铁管铸态组织与高温石墨化退火时间的关系269

三、低温退火276

四、球墨铸铁管的退火工艺278

五、对球墨铸铁管退火工艺的研究279

§7-5 球墨铸铁管的金相检验297

一、球墨铸铁金相试样的选取及制备方法297

二、球墨铸铁中石墨的检验300

三、球墨铸铁金属基体组织的检验307

四、球墨铸铁的牌号326

第八章球墨铸铁管退火炉328

§8-1 国内外球墨铸铁管退火炉概况328

一、卧式铸管退火炉328

二、立式铸管退火炉329

四、带旋转托辊的台车式炉330

三、步进式炉330

§8-2退火炉的燃料333

一、重油333

二、气体燃料333

三、发生炉煤气335

四、退火炉燃料的选择337

§8-3退火炉设计339

一、主要技术条件339

二、退火炉设计342

三、主要技术措施342

四、主要技术参数343

二、热处理成本估价344

三、主要技术经济指标344

§8-4投资估算及主要技术经济指标344

一、炉子投资估价344

第九章涂料金属型球墨铸铁管生产346

§9-1 国外涂料金属型球墨铸铁管的生产及研究346

一、东德的热模球墨铸铁管生产347

二、日本对铸态球墨铸铁管的研究347

三、捷克斯洛伐克的无热处理球墨铸铁管生产353

§9-2 用金属型铸造球墨铸铁异型管354

一、球化剂种类及加入量的影响355

二、浇注温度及金属型温度的影响357

三、铁水化学成分的影响358

一、对金属型离心铸管用涂料性能的要求360

§9-3 金属型用涂料性能的研究360

二、涂料性能的测试361

三、涂料的配制及其效果分析363

第十章球墨铸铁离心铸管车间设计367

§10-1 生产纲领367

一、车间工作制度及年时基数367

二、离心铸管机生产率的确定367

三、生产纲领的计算368

§10-2车间平面布置368

一、L形布置369

二、长方形方案373

§10-3工艺计算与设备选型373

一、铁水处理工部373

二、离心浇注工部383

三、退火工部386

四、铸管表面处理工部387

五、检验工部390

六、运输工部393

七、工艺设备表393

§10-4 生产组织与劳动定员393

§10-5 投资和产品成本估算400

一、投资估算400

二、产品成本估算401

三、简单收益率401

§10-6 车间主要技术经济指标402

参考文献403

附；常用单位及换算405