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目录 1

序 1

前言 1

第一章 概论 1

第二章 金属学及热处理基础 6

第一节 金属及合金 6

一、金属的构造 6

二、纯金属的结晶过程 8

三、金属的同素异晶转变 10

四、合金的结构 11

五、金属、合金中的气体及非金属夹杂物 12

第二节 铁碳合金平衡图 14

一、铁碳合金的基本组成物 14

二、铁碳平衡图 16

三、铁碳双重平衡图 23

第三节 热处理基础 23

一、钢在加热和冷却时的组织转变 24

二、退火 27

三、正火 28

四、淬火 29

五、回火 32

六、可锻铸铁退火时的石墨化 34

第三章 可锻铸铁的组织及性能 38

第一节 可锻铸铁的组织 38

一、可锻铸铁的宏观断口 38

二、铁素体可锻铸铁的显微组织 38

四、白心可锻铸铁的显微组织 46

第二节 可锻铸铁的机械性能 46

三、珠光体可锻铸铁的显微组织 46

一、抗拉强度及屈服强度 48

二、延伸率 50

三、硬度 50

四、冲击韧性 50

五、疲劳极限 51

六、高温和低温性能 52

第三节 可锻铸铁的工艺性能 53

一、铸造性能 53

二、切削加工性能 55

三、焊接性能 55

第四节 可锻铸铁的使用性能 56

一、耐磨性 56

三、耐热性 57

二、耐蚀性 57

四、减振性 58

第四章 可锻铸铁的熔炼 59

第一节 可锻铸铁化学成分的选择 61

一、基本元素 62

二、合金元素 70

三、微量元素 72

四、常用可锻铸铁的化学成分范围 76

第二节 可锻铸铁用冲天炉的构造及附属装置 76

一、三排小风口直筒形冲天炉 77

二、二排大间距倒置风口冲天炉 87

三、冲天炉-电弧炉双联熔炼 89

四、冲天炉用鼓风机 91

五、冲天炉测试 95

第三节 冲天炉工作原理概述 106

一、冲天炉内底焦的燃烧 107

二、冲天炉内铁水的熔化及过热 110

三、冲天炉内化学成分的变化 114

第四节 炉料种类及选择 117

一、冲天炉用炉料 117

二、耐火材料 119

第五节 冲天炉熔炼操作和控制 120

一、操作要点 120

二、影响冲天炉熔炼的因素 133

第六节 熔炼中的故障及其排除 141

一、悬料 142

二、落生 142

四、炉膛堵塞 143

五、炉胆漏风 143

三、风口结渣 143

六、漏铁水 144

七、炉壳烧红 145

八、过桥堵塞 146

九、出铁口冻结 146

第七节 铁水的炉前检验及孕育处理 147

一、铁水质量检验 147

二、孕育处理 150

第五章 造型工艺 153

第一节 型砂及芯砂 153

一、型砂的基本性能及影响性能的因素 153

二、造型材料 158

三、湿型砂的分类及配方 163

四、湿型砂的制备 165

五、油芯砂 175

六、合脂砂 180

第二节 可锻铸铁件的铸造工艺 185

一、铸件结构的合理性 185

二、机械加工余量 189

三、收缩余量 190

四、起模斜度 191

五、造型方法的选择 193

六、铸件浇注位置的选择 196

七、分型面与砂芯的选定 197

第三节 可锻铸铁件的浇注系统设计 202

一、浇注系统的作用 203

二、浇注系统的构造 203

三、浇注系统尺寸的选定 204

四、冒口的安放位置 207

六、冒口的尺寸 209

五、冒口的形状 209

七、冷铁 212

八、工艺筋 214

第四节 典型工艺 215

一、拖拉机前轮轮壳 215

二、650型轴身 220

三、三通接头、弯头及闸阀壳体 221

四、铁道扣板 224

五、建筑扣件 226

第六章 可锻铸铁热处理 228

第一节 热处理的基本原理及工艺分析 228

一、固态石墨化过程的基本原理 228

二、可锻铸铁热处理的目的和工艺 229

第二节 合金元素对可锻铸铁石墨化的影响 236

一、硅 237

三、硫 238

二、锰 238

四、磷 239

五、铬 239

六、铝 239

第三节 退火炉炉型及操作要点 240

一、台车式煤粉周期退火炉 240

二、退火炉附属设备 242

三、推杆式连续退火炉 245

第四节 热处理工艺示例 247

一、铁素体可锻铸铁的热处理工艺 247

二、白心可锻铸铁的热处理工艺 250

三、珠光体可锻铸铁的热处理工艺 252

一、操作工艺 258

第五节 热处理质量的控制 258

二、工艺检测 260

三、质量分析 262

第七章 热镀锌工艺 263

第一节 概述 263

一、热镀锌简介 263

二、热镀锌工艺简述 263

三、镀锌层的形成及其组织特性 264

第二节 镀锌前处理 265

一、工件准备 266

二、硫酸清洗法 266

三、抛丸处理 270

四、助溶剂处理 271

第三节 热镀锌工艺 273

一、锌液温度 273

五、预热烘烤 273

二、锌液化学成分 275

三、工件化学成分对镀锌层的影响 276

第四节 热镀锌设备 278

一、镀锌炉 278

二、镀锌锅及镀锌工具 280

第五节 热镀锌的操作要点 283

一、锌温控制 283

二、合理供热 284

三、熔锌和保温 284

四、锌灰和锌渣 285

五、工件处理 285

一、去余锌 286

二、氯化铵溶剂处理 286

第六节 后处理 286

三、冷却 287

第七节 附录 287

一、生产经验 287

二、参考数据 289

三、金相组织示例 289

四、镀锌件质量检验示例 289

第八章 常见缺陷的产生原因及防止方法 290

第一节 铸造缺陷 290

一、缩孔、缩松、疏松 290

二、气孔、针孔 291

三、热裂、冷裂 292

四、夹砂、结疤 293

五、粘砂、表面粗糙 294

六、缩陷 295

七、枝状疏松 296

八、偏芯（漂芯） 297

十、未浇满 298

九、浇不到 298

十一、漏箱（型漏） 299

十二、抬型（抬箱） 300

十三、灰口、麻点 301

十四、反白口 301

第二节 热处理缺陷 302

一、回火脆性 302

二、退火不足 303

三、氧化皮 304

四、过烧 305

五、变形 305

第三节 热镀锌缺陷 306

一、皱纹（皱皮） 306

三、表面粗糙 307

二、锌粒、气泡 307

四、缺锌（露铁） 308

五、表面发白、发黄 309

六、表面发黑 310

七、过酸洗 310

第四节 其他缺陷 311

一、损伤（碎裂） 311

第九章 可锻铸铁的理化检验 312

第一节 可锻铸铁的化学成分分析 312

一、取样方法和设备 312

二、主要元素分析操作 313

第二节 机械性能试验 327

一、一般知识及有关设备 327

二、抗拉强度的测定 331

五、硬度的测定 332

三、延伸率的测定 332

四、试样宏观断口分析 332

六、冲击试验 338

第三节 金相检验 339

一、金相检验设备 339

二、试样的选取 340

三、试样的制备 340

四、显微检查 343

第四节 原材料及杂项分析 350

一、焦炭及煤的分析 350

二、锰铁中锰的测定——过硫酸铵容量法 356

三、硅铁中硅的测定 357

四，石灰石中氧化钙的测定——EDTA容量法 361

五、酸洗液中盐酸浓度的测定 361

一、球墨可锻铸铁 363

第十章 可锻铸铁的发展趋势 363

二、珠光体可锻铸铁 365

三、贝氏体可锻铸铁 367

四、高硅可锻铸铁 368

五、高硫可锻铸铁 369

六、高铬可锻铸铁 370

七、二次孕育和型内孕育工艺 371

八、二次浸镀工艺——盐液快速石墨化后镀铝 373

九、热浸镀铝快速石墨化 373

十、锌气氛快速退火 375

十一、可锻铸铁低温退火 376

十二、金属型铸造 377

十三、高铬退火箱 379

十四、无酸洗热镀锌工艺 380