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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α 377

三、导热系数λ 378

四、比热с 378

五、电阻率ρ 379

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