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第一篇铸铁4

第一章概论4

§1-1各种铸铁及其应用4

一、白口铸铁4

二、灰铸铁5

三、麻口铸铁5

四、可锻铸铁5

五、球墨铸铁6

§1-2 各种铸铁的金相组织和机械性能的特点7

第二章铁－碳及铁－碳－硅相图8

§2－1铁－碳相图的分析8

一、铁－碳相图的二重性8

二、铁－碳双重相图的分析9

三、从一些生产实际问题看铁－碳双重相图的意义10

§2-2铁－碳－硅相图的分析11

一、铁－碳－硅准二元相图11

二、“碳当量”及“共晶度”的概念13

§2-3 铁－碳－磷系简介14

第三章铸铁的结晶过程15

§3-1 白口铸铁的一次结晶过程15

§3-2灰铸铁的一次结晶过程17

一、灰铸铁凝固时的冷却曲线特征17

二、灰铸铁的凝固过程及其形成的组织17

三、关于灰铸铁中片状石墨的分析21

§3-3球墨铸铁的一次结晶过程25

一、关于球状石墨的结构及化学成分25

二、形成球状石墨的条件27

三、形成球状石墨时的冷却曲线的特征27

四、球墨铸铁的一次结晶28

五、球墨铸铁一次结晶组织的特点30

六、关于球墨铸铁中球状石墨形成的机理31

§3-4铸铁的二次结晶过程34

一、转变过程及基体的形成34

二、球墨铸铁铸态金属基体组织的特点36

§3-5铸铁的结晶转变动力学图36

一、过冷液态铸铁的等温转变图37

二、铸铁的连续冷却转变图39

第四章主要工艺因素对铸铁组织的影响41

§4-1和冷却速度有密切关系的一些主要工艺因素的影响41

一、铸件壁厚41

二、浇注温度41

三、造型材料41

§4-2化学成分对铸铁的结晶及组织的影响42

一、各元素在铸铁中存在的状态与分布42

二、常见元素对铁－碳状态图的影响45

三、化学成分对石墨化的影响46

四、化学成分对金属基体组织的影响48

五、几个常用合金元素的具体作用48

六、常见微量元素的作用52

§4-3和预存石墨晶核有关的工艺因素的影响54

一、铁水的过热和静置的影响54

二、孕育处理的影响55

三、炉料对铸件组织的影响59

四、一次结晶组织对二次结晶的影响59

第五章灰铸铁61

§5-1普通灰铸铁62

一、组织和机械性能的特点62

二、灰铸铁的铸造性能69

三、灰铸铁件的生产71

四、提高灰铸铁机械性能的途径73

§5-2经孕育处理的高强度灰铸铁（孕育铸铁）74

一、孕育铸铁生产工艺74

二、孕育铸铁的组织和性能特点79

§5-3 低合金高强度灰铸铁80

第六章球墨铸铁85

§6-1球墨铸铁的性能和应用85

一、珠光体球墨铸铁的性能和应用85

二、铁素体球墨铸铁的性能和应用89

三、贝氏体球墨铸铁的性能及用途90

§6-2球墨铸铁的生产91

一、化学成分的选定91

二、球墨铸铁的熔炼要求及处理技术93

三、球墨铸铁的炉前控制技术100

§6-3球墨铸铁的凝固特点及铸造性能102

一、球墨铸铁的凝固特点102

二、球墨铸铁的铸造性能和铸造工艺特点105

§6-4常见缺陷及防止方法107

一、缩孔及缩松107

二、夹渣108

三、石墨漂浮110

四、皮下气孔111

五、球化不良及球化衰退112

§6-5球墨铸铁生产中几个问题的讨论114

一、关于合金化问题114

二、关于铸态球墨铸铁的生产114

三、钇基重稀土球墨铸铁114

四、关于大断面球墨铸铁的生产115

第七章蠕虫状石墨铸铁116

§7-1金相组织及使用性能116

一、金相组织特点116

二、机械性能特点117

三、其他性能特点119

§7-2蠕虫状石墨铸铁的制造121

一、炉前处理技术121

二、铸造性能及铸型工艺特点124

三、铸件的质量控制126

§7-3 蠕虫状石墨铸铁的应用127

第八章可锻铸铁129

§8-1 可锻铸铁的牌号和用途129

§8-2可锻铸铁的制造方法130

一、白口铸件的获得131

二、铁素体可锻铸铁的退火处理134

三、珠光体可锻铸铁的热处理135

四、铸态可锻铸铁的尝试136

§8-3固态石墨化过程的基本原理136

一、石墨核心的形成和长大136

二、石墨析出物的形状137

三、影响可锻铸铁石墨化过程的主要因素138

§8-4加速可锻铸铁石墨化退火的措施138

一、加速石墨化退火的措施138

二、孕育处理139

§8-5可锻铸铁常见缺陷及防止142

一、灰点142

二、缩松及枝状缩松142

三、裂纹143

四、回火脆性143

第九章特殊性能铸铁144

§9-1耐磨铸铁144

一、铸铁组织对铸铁减摩性的影响144

二、常用的减摩铸铁146

三、在磨料磨损条件下工作的抗磨铸铁151

四、常用的抗磨铸铁153

§9-2耐热铸铁156

一、概述156

二、铸铁在高温时的氧化157

三、铸铁在高温时的生长159

四、常用的耐热铸铁160

§9-3耐腐蚀铸铁164

一、腐蚀的概念和过程164

二、提高铸铁耐腐蚀性的途径165

三、常用的耐腐蚀铸铁166

第十章铸铁热处理171

§10-1铸铁热处理的特点171

一、铸铁的金相学特点171

二、加热时铸铁组织的转变172

三、冷却时铸铁组织的转变173

§10-2灰铸铁的热处理174

一、消除内应力的低温退火174

二、降低硬度的高温退火175

§10-3球墨铸铁的热处理175

一、球墨铸铁的退火处理176

二、球墨铸铁的正火处理176

三、球墨铸铁的淬火与回火181

四、球墨铸铁的等温淬火184

§10-4白口铸铁的热处理186

一、消除内应力的退火处理186

二、降低硬度的热处理186

三、白口铸铁的淬火与回火186

四、白口铸铁的等温淬火187

第二篇铸铁熔炼188

第十一章概论188

§11-1铸铁熔炼发展概况188

一、我国铸铁熔炼发展概况188

二、国外铸铁熔炼发展概况189

三、铸铁熔炼发展趋向189

§11-2对铸铁熔炼的基本要求190

一、铁水质量高190

二、熔化速度快190

三、熔炼耗费少190

四、炉衬寿命长190

五、操作条件好190

§11-3冲天炉的结构与操作工艺概述190

一、冲天炉结构简介190

二、冲天炉操作工艺概述193

三、冲天炉工作的一般过程194

第十二章冲天炉内焦炭燃烧的基本规律195

§12-1焦炭的特性和对铸造用焦的要求195

一、焦炭的成分195

二、焦炭的强度与块度195

三、焦炭的反应性与气孔率196

§12-2焦炭的发热量计算与燃烧计算196

一、焦炭的发热量计算196

二、焦炭的燃烧计算197

§12-3焦炭层状燃烧的基本规律201

一、焦炭层状燃烧的一般过程201

二、焦炭层中的氧化带202

三、焦炭层中的还原带205

四、炉气燃烧比206

§12-4冲天炉内焦炭的燃烧208

一、燃烧比与焦炭消耗量的关系208

二、冲天炉熔化率与风量和焦耗的关系208

三、冲天炉风量与炉气成分的关系209

四、影响冲天炉内焦炭燃烧的主要因素211

第十三章冲天炉熔炼的基本原理212

§13-1冲天炉内炉气与温度的分布212

一、冲天炉内炉气的分布212

二、冲天炉内温度的分布213

§13-2冲天炉内的热交换214

一、冲天炉预热区内的热交换214

二、冲天炉熔化区内的热交换214

三、冲天炉过热区内的热交换215

四、冲天炉炉缸区内的热交换216

§13-3影响冲天炉内热交换的主要因素216

一、送风对冲天炉内热交换的影响217

二、焦炭对冲天炉内热交换的影响218

三、金属炉料对冲天炉内热交换的影响220

四、熔炼操作对冲天炉内热交换的影响220

五、冲天炉结构和尺寸对炉内热交换的影响221

§13-4冲天炉内的冶金反应224

一、冲天炉内冶金反应的基本规律224

二、冲天炉熔炼过程中铁水含碳量的变化230

三、冲天炉熔炼过程中金属元素的氧化烧损234

四、冲天炉熔炼过程中铁水含硫量的变化236

五、冲天炉熔炼过程中铁水含磷量的变化241

第十四章常用冲天炉242

§14-1多排小风口冲天炉242

一、多排小风口冲天炉结构概况242

二、多排小风口冲天炉的使用效果243

三、多排小风口冲天炉的主要特点243

§14-2双层送风冲天炉245

一、双层送风冲天炉结构概况246

二、双层送风冲天炉的使用效果246

三、双层送风冲天炉的主要特点247

§14-3中央送风冲天炉248

一、中央送风冲天炉结构概况248

二、中央送风冲天炉的使用效果249

三、中央送风冲天炉的主要特点249

§14-4卡腰三节炉250

一、卡腰三节炉结构概况250

二、卡腰三节炉的使用效果250

三、卡腰三节炉的主要特点251

§14-5水冷无炉衬冲天炉251

一、水冷无炉衬冲天炉结构概况252

二、水冷无炉衬冲天炉的使用效果253

三、水冷无炉衬冲天炉的主要特点253

第十五章冲天炉熔炼过程的控制255

§15-1冲天炉操作参数的选择与计算255

一、冲天炉的网形图255

二、冲天炉风量的计算256

三、冲天炉的层焦量与层铁量的计算257

四、冲天炉底焦高度的决定258

五、冲天炉用熔剂量的计算258

§15-2冲天炉的配料计算258

一、配料计算的原始资料259

二、配料计算259

§15-3冲天炉熔炼过程的测试261

一、温度测量261

二、风压与风量测量265

三、炉气分析268

§15-4冲天炉熔炼的控制270

一、铁水化学成分的控制270

二、铁水温度的控制271

三、冲天炉熔炼中的故障及其防止方法272

第十六章铸铁的其他熔炼方法274

§16-1煤粉化铁274

一、煤粉化铁炉的基本结构274

二、煤粉化铁炉的操作工艺278

三、煤粉化铁炉的工作特点278

§16-2工频感应电炉化铁280

一、工频感应电炉的基本工作原理280

二、工频感应电炉的基本结构281

三、工频感应电炉的熔炼特点283

§16-3冲天炉与电炉双联熔炼284

一、冲天炉附设工频前炉284

二、冲天炉与工频浇注炉双联284

三、冲天炉与工频感应电炉双联285

铸铁熔炼参考资料286

一、我国冲天炉的主要尺寸286

二、冲天炉热平衡计算288

三、生铁锭的化学成分291

四、铁合金的化学成分293

五、铁合金比重、堆比重及熔点296

六、燃料及熔剂297

七、耐火材料与绝热材料299