铸造技术应用手册·第1卷：铸铁
作 者： 马敬仲 主编
出版时间： 2012
内容简介
全书共分8章，包括铸铁的基础知识、灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁、特种铸铁、铸铁的熔炼、感应电炉与双联熔炼。本手册可供机械行业技术人员、铸造企业技术人员和骨干工人、大专院校师生参考和使用。
编者的话
第1章铸铁的基础知识1
1.1铸铁的分类1
1.2Fe-C(石墨)、Fe-Fe3C双重相图3
1.2.1Fe-C(石墨)、Fe-Fe3C双重相图的基本概念3
1.2.2铸铁结晶的三个阶段3
1.2.3铸铁结晶过程中的两个临界点和四条特性曲线4
1.3铸铁的碳当量和共晶度6
1.3.1碳当量6
1.3.2共晶度6
1.4铸铁的凝固与结晶过程7
1.4.1铸铁的凝固与结晶过程7
1.4.2铸铁组织中的共晶团8
1.5铸铁的组织10
1.5.1铸铁的组织10
1.5.2铸铁的组织与铸铁力学性能的关系11
1.6影响铸铁铸态组织的因素12
1.6.1化学成分的影响12
1.6.2冷却速度的影响16
1.6.3铁液过热与保温的影响19
1.6.4炉料的影响19
1.6.5孕育的影响20
1.6.6气体含量的影响22
1.7铸铁的凝固与铸铁的铸造性能23
1.7.1铸铁的凝固方式23
1.7.2铸铁的流动性23
1.7.3铸铁的收缩性25
1.7.4铸铁的铸造应力26
参考文献27第2章灰铸铁28
2.1灰铸铁的国内外概况及最新进展28
2.2灰铸铁的基本概念和生产控制的基本原则31
2.2.1灰铸铁的基本概念31
2.2.2灰铸铁生产中控制技术的基本原则与要点33
2.3灰铸铁的牌号34
2.3.1力学性能34
2.3.2硬度等级与铸件硬度37
2.3.3国外的灰铸铁的标准37
2.4灰铸铁的化学成分39
2.4.1灰铸铁的化学成分与灰铸铁的力学性能39
2.4.2灰铸铁的化学成分与灰铸铁的铸造性能和加工性能的关系43
2.4.3灰铸铁化学成分中的合金元素与微量元素45
2.5灰铸铁的金相组织49
2.5.1灰铸铁金相检验与标准49
2.5.2金相组织对灰铸铁性能的影响58
2.6灰铸铁的生产与控制68
2.6.1灰铸铁合理的选用原则68
2.6.2灰铸铁冶金质量的指标69
2.6.3灰铸铁的生产与控制71
2.6.4灰铸件的孕育82
2.7典型的灰铸铁件100
2.7.1机床铸件100
2.7.2发动机气缸体、气缸盖106
2.7.3动力机械中的气缸套和活塞环109
2.7.4D型石墨灰铸铁件113
参考文献116第3章球墨铸铁119
3.1球墨铸铁的发现及发展概况119
3.2球墨铸铁的特性122
3.3球墨铸铁牌号的选用原则及国家标准127
3.3.1球墨铸铁牌号的选用原则127
3.3.2球墨铸铁的国家标准127
3.4球墨铸铁的化学成分130
3.4.1基本元素130
3.4.2合金元素135
3.4.3微量元素142
3.4.4球墨铸铁化学成分的推荐142
3.5球墨铸铁的金相组织143
3.5.1石墨143
3.5.2基体组织147
3.6球墨铸铁的生产控制技术154
3.6.1球墨铸铁生产主要环节及控制154
3.6.2典型铸造缺陷及防止方法161
3.6.3球化率的检测技术162
3.7球墨铸铁的主要性能及其影响因素162
3.7.1物理性能162
3.7.2力学性能165
3.7.3工艺性能169
3.7.4使用性能170
3.8球墨铸铁的热处理及化学处理174
3.8.1球墨铸铁热处理工艺174
3.8.2表面热处理177
3.9铸态球墨铸铁178
3.9.1铸态球墨铸铁生产中应注意的几个问题178
3.9.2铸态球墨铸铁生产工艺要点180
3.10球墨铸铁的应用范围及典型零件181
3.10.1应用范围181
3.10.2重点行业及典型零件182
3.11等温淬火球墨铸铁187
3.11.1等温淬火球墨铸铁发展历史187
3.11.2等温淬火球墨铸铁性能及其特点188
3.11.3等温淬火球墨铸铁生产技术与控制190
3.11.4等温淬火球墨铸铁的应用194
参考文献196第4章蠕墨铸铁198
4.1蠕墨铸铁国内外发展概况198
4.2蠕墨铸铁的基本概念199
4.2.1什么是蠕墨铸铁199
4.2.2蠕虫状石墨及其结晶特征199
4.2.3蠕墨铸铁基体组织特征200
4.2.4蠕墨铸铁性能特点201
4.3蠕墨铸铁的牌号及其选用201
4.3.1我国的蠕墨铸铁牌号标准201
4.3.2蠕墨铸铁牌号的选用202
4.3.3国外蠕墨铸铁牌号标准202
4.4蠕墨铸铁的金相标准204
4.4.1石墨形态204
4.4.2基体组织205
4.5蠕墨铸铁的化学成分208
4.5.1五大元素208
4.5.2蠕化元素209
4.5.3合金元素211
4.6蠕墨铸铁的主要性能212
4.6.1力学性能212
4.6.2物理性能213
4.6.3铸造性能214
4.6.4切削加工性能216
4.6.5蠕墨铸铁的焊接性能217
4.6.6蠕墨铸铁的电镀性能217
4.6.7蠕墨铸铁的使用性能217
4.7蠕墨铸铁生产技术及其控制220
4.7.1稳定生产的控制要点220
4.7.2蠕墨铸铁的蠕化剂220
4.7.3蠕墨铸铁的蠕化处理225
4.7.4蠕墨铸铁的孕育处理229
4.8蠕墨铸铁的质量检验及缺陷防治232
4.8.1蠕化处理效果的快速检验232
4.8.2力学性能检验235
4.8.3蠕墨铸铁件的无损检验235
4.8.4蠕墨铸铁件常见的铸造缺陷及其防治236
4.9蠕墨铸铁的热处理238
4.9.1蠕墨铸铁的临界点和C曲线238
4.9.2正火239
4.9.3淬火240
4.9.4回火240
4.9.5等温淬火240
4.9.6铁素体化退火241
4.9.7消除应力退火241
4.9.8表面热处理241
4.10蠕墨铸铁件的典型应用实例242
4.10.1车辆运输铸件242
4.10.2冶金用品和在交变热载荷下服役的铸件243
4.10.3液压件类铸件245
4.10.4机床类铸件245
4.10.5纺织机械铸件245
参考文献246第5章可锻铸铁248
5.1概述248
5.1.1回顾248
5.1.2当今应做的工作248
5.1.3可锻铸铁的特征及生产控制要点249
5.2可锻铸铁的分类与牌号250
5.2.1分类250
5.2.2牌号与应用250
5.3可锻铸铁的金相组织特点253
5.3.1铁素体可锻铸铁的金相组织特点253
5.3.2珠光体可锻铸铁的金相组织特点256
5.3.3白心可锻铸铁的金相组织特点256
5.4可锻铸铁的性能256
5.4.1力学性能256
5.4.2物理性能262
5.4.3工艺性能262
5.4.4使用性能263
5.5可锻铸铁的化学成分264
5.5.1化学成分的选择原则264
5.5.2元素的作用及其含量范围264
5.5.3化学成分举例266
5.6可锻铸铁的熔炼与孕育处理266
5.6.1熔炉的选择266
5.6.2熔炼特点266
5.6.3孕育剂与孕育处理268
5.7可锻铸铁的石墨化退火270
5.7.1固态石墨化原理270
5.7.2影响石墨化退火过程的因素272
5.7.3加速石墨化退火的措施275
5.7.4石墨化退火工艺276
5.8可锻铸铁的脱碳退火281
5.8.1脱碳退火原理281
5.8.2影响脱碳过程的因素281
5.8.3白心可锻铸铁的生产282
5.9可锻铸铁的缺陷及防止方法284
5.9.1铸造缺陷284
5.9.2退火缺陷284
5.9.3热镀锌缺陷284
5.10典型可锻铸铁件288
5.10.1管路连接件288
5.10.2线路金具289
5.10.3高吨位铁帽289
5.10.4汽车桥壳、轮毂289
5.10.5可焊管件289
5.10.6玻璃模具290
参考文献290第6章特种铸铁292
6.1特种铸铁的特点、分类和国内外发展概况292
6.1.1特种铸铁的特点和分类292
6.1.2国内外发展概况293
6.1.3影响特种铸铁性能的主要因素和控制295
6.2耐磨铸铁296
6.2.1耐磨铸铁的分类、特性以及它在工业领域中的地位296
6.2.2普通白口铸铁301
6.2.3镍硬铸铁301
6.2.4铬合金铸铁307
6.2.5硅锰合金贝氏体球墨铸铁334
6.2.6耐磨铸铁件的生产工艺和基本装备339
6.2.7冷硬铸铁348
6.3耐蚀铸铁352
6.3.1铸铁的腐蚀特性及影响因素352
6.3.2耐蚀铸铁的分类和特点355
6.3.3典型耐蚀铸铁件及其应用359
6.4耐热铸铁361
6.4.1铸铁在高温下的基本特性和影响因素361
6.4.2典型的耐热铸铁成分、组织和性能362
6.4.3耐热铸铁的实际应用369
6.5特殊用途铸铁（艺术铸铁）369
6.5.1我国古代艺术铸铁的发展概况369
6.5.2古代各类艺术铸铁件的特点和铸造方法369
6.5.3现代艺术铸铁件的特点、应用和发展371
参考文献372第7章铸铁的熔炼374
7.1铸铁熔炼设备的发展374
7.1.1冲天炉、感应炉、电弧炉的发展趋势374
7.1.2冲天炉的国内外发展概况376
7.2冲天炉的基本概念与操作要点381
7.2.1冲天炉的基本概念381
7.2.2冲天炉的操作要点382
7.3冲天炉基本的结构382
7.3.1冲天炉的基本结构383
7.3.2冲天炉结构的变化与改进383
7.4冲天炉熔炼的基本原理387
7.4.1底焦的燃烧387
7.4.2炉内热交换389
7.4.3炉内的冶金反应392
7.5冲天炉工艺参数选择与操作要点401
7.5.1冲天炉工艺参数的选择401
7.5.2冲天炉用风机的选择406
7.6冲天炉的优质熔炼操作与炉况判断409
7.6.1冲天炉的优质熔炼操作409
7.6.2熔炼过程中的炉况判断410
7.7冲天炉熔炼过程的检测与过程控制413
7.7.1冲天炉熔炼过程的检测413
7.7.2冲天炉熔炼过程的控制413
7.8冲天炉的节能417
7.8.1热风冲天炉418
7.8.2水冷、无炉衬、长炉龄冲天炉425
7.8.3富氧送风428
7.9冲天炉的环保治理430
7.9.1冲天炉的排放物及其危害430
7.9.2冲天炉的烟气排放标准431
7.9.3冲天炉的排放治理431
7.10冲天炉废弃物的综合利用433
参考文献434第8章感应电炉与双联熔炼436
8.1感应电炉436
8.1.1感应电炉的工作原理、分类及其熔炼优势436
8.1.2感应电炉的冶金特点437
8.1.3感应炉的熔炼特点与铁液的质量控制440
8.1.4感应电炉的熔炼作业442
8.1.5感应炉的构成446
8.1.6感应电炉的炉衬451
8.1.7感应炉事故处理463
8.2铸铁的双联熔炼463
8.2.1双联熔炼的特点463
8.2.2双联熔炼炉的选配464
参考文献466
