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目 录 1

第一章通用工艺资料 1

一、铸造方法 1

二、铸件工艺设计主要参数 4

（一）铸件最小壁厚 4

（二）铸件最小铸孔 5

（三）熔模铸件的铸槽 6

（四）熔模铸件平面 6

（五）熔模铸件铸造圆角 6

（六）起模斜度、分型负数 7

1．起模斜度 7

2．分型负数 8

（七）铸造合金线收缩率 11

（八）铸件的机械加工余量 12

三、铸件尺寸精度 26

（一）定义 27

1．铸件基本尺寸 27

2．壁厚 27

3．错型（错箱） 27

（二）铸件尺寸公差数值 28

（三）错型值 30

（四）铸件尺寸公差等级选用 31

四、表面粗糙度 33

五、铸件重量偏差 34

六、铸造工艺设计 35

（一）铸造工艺设计的内容和一般拟订程序 35

（二）计算机辅助铸造工艺编制 36

和管理系统 36

1．分类 38

（一）铸铁的分类及特征 38

一、铸铁材料的基础知识 38

第二章铸铁 38

2．特征及用途 39

（二）铸铁的金相组织 42

1．铸铁金相组织的基本组元 42

2．铁碳合金双重状态图 46

（三）铸铁的凝固 47

1．碳当量 47

2．共晶度 47

3．铸铁冷却曲线 48

4．铸铁的凝固结晶过程及其室温 49

组织 49

（四）影响铸铁组织和性能的因素 49

1．铸铁金相组织与力学性能的关系 49

的影响 54

2．铸铁的化学成分对组织与性能 54

3．铸件冷却速度对铸铁组织与性能的影响 56

4．铁液过热及炉前处理对铸铁组织与性能的影响 62

5．炉料对铸铁组织与性能的影响 63

二、铸铁合金 63

（一）灰铸铁 63

1．灰铸铁标准 63

2．灰铸铁化学成分 67

3．灰铸铁的铸造性能 67

4．孕育处理 78

5．灰铸铁热处理 81

6．提高灰铸铁力学性能的途径 82

（二）球墨铸铁 84

1．球墨铸铁标准 84

2．球墨铸铁化学成分 84

（二）炉衬材料及其坩埚制备 7 89

3．球化处理 89

4．球墨铸铁的孕育处理 94

5．球墨铸铁的铸造性能 94

1．蠕墨铸铁的力学性能 100

6．球墨铸铁热处理 100

（三）蠕墨铸铁 100

2．蠕墨铸铁的金相组织 104

3．蠕墨铸铁的化学成分 106

4．蠕化处理 107

5．蠕墨铸铁的铸造性能 109

（四）可锻铸铁 109

1．可锻铸铁标准 109

2．可锻铸铁化学成分 113

4．可锻铸铁热处理 117

3．可锻铸铁生产过程 117

5．缩短可锻铸铁退火周期的措施 124

1．耐磨铸铁 125

2．耐热铸铁 125

3．耐蚀铸铁 125

三、铸铁熔炼 125

（一）冲天炉熔炼 125

1．冲天炉熔炼的技术要求 125

2．冲天炉结构及工艺参数 125

（五）特种铸铁 125

3．冲天炉炉衬及修炉操作要点 129

4．冲天炉炉料 137

5．冲天炉配料 143

7．冲天炉熔炼常见故障及排除方法 147

8．冲天炉用鼓风机 147

6．冲天炉熔炼操作工艺 147

9．冲天炉的强化 155

（二）工频感应电炉熔炼 158

1．工频感应电炉结构 159

2．修炉与烘炉 160

3．工频感应电炉熔炼操作工艺 162

（三）双联熔炼 164

1．冲天炉与工频感应前炉双联 164

3．冲天炉与工频感应浇包双联 165

2．冲天炉与工频感应电炉双联 165

（四）铸铁脱硫技术 167

1．脱硫剂 167

2．脱硫工艺 167

四、铸铁用型砂、芯砂及造型辅助材料 167

（一）原材料 167

1．造型用砂 167

2．造型用膨润土和粘土 167

3．型砂和芯砂用粘结剂 171

4．型砂和芯砂的附加材料 171

（二）型砂和芯砂的配方 176

（三）型砂和芯砂的配制工艺 176

1．原材料的准备 176

2．型砂配制工艺操作要点 182

3．混砂机安全操作注意事项 183

（四）涂料 185

五、铸铁铸造工艺 186

（一）对铸铁件结构要求 186

（二）铸铁件的铸造工艺 189

1．确定浇注位置的一般原则 189

2．确定分型面的一般原则 189

3．浇注系统的确定 190

4．砂芯的设计 196

6．铸造工艺文件 205

5．铸造圆角 205

（一）手工造型 215

1．造型前的准备 215

2．造型 215

六、造型、造芯 215

3．修型 217

4．造芯 217

5．下芯 218

1．砂型紧实度 222

2．机械紧实 222

（二）机械造型、造芯 222

6．合箱 222

7．压箱或紧固 222

3．机械起模 226

4．造型机及造芯机型号表示法 229

（三）造型、造芯用工艺装备 231

1．木制模样与芯盒 231

2．金属模样与芯盒 236

3．砂箱 236

七、浇注、落砂和清理 237

（一）浇注 237

1．浇注操作规程 237

2．浇注安全操作要点 238

3．浇包的类型 238

1．铸型冷却 241

2．机械落砂 241

（二）落砂 241

（三）清理 243

1．清理工艺流程 243

2．清理规范 243

八、铸铁件的修补及涂漆 249

（一）修补 249

1．焊接修补 249

2．金属液熔补 250

3．浸渍修补 251

（二）涂漆 252

（二）命名 253

第三章铸钢 253

（一）分类 253

一、铸钢分类和命名 253

（三）热处理状态的名称、定义及代号 256

二、铸钢材质 257

（一）碳素铸钢 257

1．一般工程用碳素铸钢 257

2．焊接结构用碳素铸钢（GB7659—87） 260

（二）低合金铸钢 260

1．锰系低合金铸钢 262

2．铬系低合金铸钢 263

（三）高锰钢 272

（四）不锈（耐酸）铸钢 272

1．一般不锈（耐酸）铸钢 278

2．工程结构用中、高强度不锈铸钢 278

（五）耐热铸钢 279

（六）铸造工具钢 289

三、铸钢熔炼 289

（一）炼钢用原材料 289

1．金属材料 289

2．辅助材料 290

（二）电弧炉 293

1．电弧炉主要技术性能指标 293

2．电弧炉砌筑和维修 293

3．补炉 301

（三）碱性电弧炉熔炼工艺 301

1．氧化法熔炼 301

2．返回吹氧法熔炼 305

3．不氧化法熔炼 310

4．炉内喷粉技术 312

1．浇包（盛钢桶） 317

（四）酸性电弧炉熔炼特点 317

（五）铸钢的浇注 317

3．浇注时间 320

2．浇注温度 320

4．镇静时间 323

四、铸钢用型砂、芯砂及涂料 323

（一）造型原材料 323

1．硅砂（石英砂） 323

2．石灰石原砂 324

3．铬铁矿砂 324

4．锆砂（粉） 326

5．镁砂 326

（二）型砂和芯砂 327

1．粘土砂 327

2．水玻璃砂 327

3．石灰石砂 327

1．对铸钢件浇注系统的要求 336

（一）浇注系统 336

2．浇注系统断面尺寸的确定 336

4．呋喃树脂砂 336

（三）涂料 336

五、铸钢工艺 336

1．常用冒口的形状 338

（二）冒口 338

2．冒口的有效补缩距离（范围） 339

3．提高冒口补缩率的方法 341

4．冒口尺寸的确定 353

（三）铸钢件工艺实例 354

1．ZG310-570铸钢齿轮铸造工 354

艺图 354

1．水爆温度 357

4．防裂和安全措施 357

3．水爆池中水温 357

2．保温时间 357

（四）水爆清砂 357

2．铸钢齿轮工艺卡 357

（五）浇冒口切割（气割） 365

1．准备工作 365

2．气割工艺参数 366

3．气割余量 366

4．热割冒口 366

（六）焊补 366

1．焊前的准备工作 366

2．铸件预热 367

4．焊补工艺要点 368

3．焊条 368

一、有色合金材质 370

（一）铸造铝合金 370

1．铸造铝合金的化学成分 370

第四章铸造有色合金 370

2．铸造铝合金的性能 371

3．铸造铝合金的热处理 374

4．铸造铝合金的用途 374

（二）铸造铜合金 374

1．铸造铜合金的化学成分 374

2．铸造铜合金的性能 374

3．铜合金的热处理规范 375

4．铸造铜合金的用途 375

4．铸造镁合金的用途 403

3．铸造镁合金的热处理 403

1．铸造镁合金的化学成分 403

2．铸造镁合金的性能 403

（三）铸造镁合金 403

（四）铸造锌合金 434

1．铸造锌合金的化学成分 434

2．铸造锌合金的性能及用途 434

二、有色合金熔炼 446

（一）熔炼前的准备工作 446

1．金属炉料 446

2．坩埚 449

3．配料 453

2．中间合金的熔炼 455

3．熔炼工艺 455

1．中间合金锭、铸铝合金锭 455

化学成分、涂料及熔剂 455

（二）铸铝合金的熔炼 455

4．炉前检验 486

5．浇注注意事项 486

（三）铸造铜合金的熔炼 486

1．中间合金锭、铸造铜合金锭化学成分及熔剂 486

2．中间合金的熔炼 492

3．熔炼工艺 492

2．熔炼工艺 502

1．镁合金熔剂 502

（四）铸造镁合金的熔炼 502

4．炉前检验 502

3．浇注 504

4．安全技术 504

（五）铸造锌合金的熔炼 504

（二）浇注系统 511

1．常见浇注系统形式 511

（一）工艺设计主要参数 511

三、砂型铸造 511

2．最小断面的总截面积确定 512

3．浇注系统各单元断面比例 512

4．过滤网 512

5．缝隙式浇注系统 514

（三）冒口与冷铁 514

1．冒口 527

2．冒口有效补缩距离 527

3．冷铁 527

2．镁合金铸件用型砂、芯砂 531

3．铜合金铸件用型砂、芯砂 531

1．铝合金铸件用型砂、芯砂 531

（四）型砂、芯砂 531

1．金属型铸件设计主要参数 545

2．金属型模设计的主要工艺参数 545

（一）金属型铸造 545

四、特种铸造 545

4．砂型涂料 545

3．浇注系统 548

4．冒口 548

5．金属型浇注工艺 548

1．低压铸造的工艺特点 556

（二）铝合金的低压铸造 556

2．铸型工艺设计 557

3．低压铸造工艺 557

（三）铜合金的离心铸造 558

1．离心铸造的模具设计 558

2．离心铸造的主要工艺参数 568

五、有色合金铸件的修补 572

（一）焊补法 572

（二）浸渗法 574

（一）壁厚 577

一、压铸件 577

第五章压力铸造 577

（二）肋条 578

（三）铸造圆角 580

（四）起模斜度 581

（五）铸孔 582

（六）压铸齿轮与螺纹 584

（七）凸纹、直纹与网纹 586

（八）图案，文字和符号 587

（九）槽隙 588

（十）嵌件 589

（十一）加工余量 590

（十二）分类及级别 591

（十三）尺寸精度（JB2702—80） 593

（十四）表面要求 597

二、压铸合金 603

（一）压铸锌合金 603

（二）压铸铝合金 606

（三）压铸镁合金 610

（四）压铸铜合金 612

三、压铸机 614

（一）压铸机的分类 614

（二）热压室压铸机 615

（三）冷压室压铸机 617

1．立式冷室压铸机 617

2．卧式冷室压铸机 618

（四）目前国产常用压铸机的型号和 620

主要参数 620

1．热压室压铸机 620

2．立式冷压室压铸机 622

3．卧式冷压室压铸机 624

4．全立式压铸机 630

四、压铸模 631

（一）压铸模的结构 631

1．压铸模的组成 631

2．压铸模基本结构 634

（二）分型面 634

（三）浇道及溢流排气系统 635

（四）压铸模零件 636

1．膜板 636

2．圆形镶块 638

3．矩形镶块 640

4．A型导柱 642

5．B型导柱 644

6．A型导套 646

7．B型导套 648

8．推板、推杆固定板 649

9．推板导柱 650

10．推板导套 652

11．推杆 654

12．复位杆 656

13．推板垫圈 657

14．限位钉 658

15．垫块 659

（五）压铸模材料和热处理 660

1．压铸模零件材料 660

2．3 Cr 2 W 8 V钢的性能及热处理 661

3．4 Cr 5 MoVSi钢的成分及热处理 664

（一）比压 666

1．常用比压 666

2．比压与强度的关系 666

五、压铸工艺 666

（二）速度 667

1．内浇道速度 667

2．内浇道速度与强度的关系 667

（三）时间 668

1．填充时间 668

2．持压时间 669

3．留模时间 669

（四）温度 670

1．浇注温度 670

2．模具温度 670

3．内浇道速度对合金温度的影响 670

（五）涂料 671

1．石墨涂料 671

2．乳化涂料 672

3．其它涂料 673

2．直浇道（浇口杯）结构尺寸 674

第六章熔模精密铸造 674

一、铸件工艺设计 674

1．浇口杯 674

（一）浇注系统 674

3．横浇道 676

4．内浇道 676

5．冒口 680

（二）工艺出品率 682

二、压型设计与制造 683

（一）压型分类 683

（二）型腔尺寸的计算 684

（三）石蜡、硬脂酸模料的成分与收缩率的关系 684

（四）常用合金的自由收缩率 684

（五）综合线收缩率K值的经验数据 685

1．碳素钢、合金结构钢的K值 685

2．有色合金的K值 686

（六）石膏压型 687

1．β型熟石膏压型 687

2．α半水石膏压型（铸型） 688

（七）易熔合金压型 691

1．常用易熔合金成分及性能 691

2．分型剂种类 692

3．预热 692

4．熔化浇注 692

三、制模材料及工艺 693

（一）模料原材料 693

（二）蜡基模料 694

1．石蜡－硬脂酸模料 694

2．石蜡－低分子聚乙烯模料 694

3．石蜡－褐煤蜡模料 694

4．石蜡－热塑性高聚物模料 696

2．松香－蜡基模料的配比及性能 697

（三）松香基模料 697

1．松香及改性松香的主要性能 697

1．固体充填模料 699

（四）尿素模料 699

（五）充填模料 699

3．液体充填模料 700

（六）制模主要工艺参数 700

（七）分型剂 700

2．气体充填模料 700

（八）石蜡－硬脂酸模料回收处理 701

1．酸处理法 701

2．电解处理法 701

3．活性白土处理法 702

性质 703

2．几种制壳耐火材料线膨胀率 703

3．石英 703

1．几种制壳材料的主要物理、化学 703

（一）耐火材料 703

四、制壳材料及工艺 703

4．电熔刚玉 705

5．铝－硅系耐火材料 706

（二）粘结剂 710

1．水玻璃 710

6．锆石 710

2．硅溶胶 714

3．硅酸乙酯 715

1．氯化铵 715

（三）硬化剂 715

2．结晶氯化铝 716

3．聚合氯化铝 718

（四）表面活性剂 724

1．常用表面活性剂 724

2．表面活性剂水溶液浓度与表面 728

张力的关系 728

（五）制壳工艺 728

1．水玻璃型壳 728

3．真空中频感应炉技术规格 737

2．硅酸乙酯和硅溶胶型壳 749

1．熔失熔模工艺 774

（六）熔失熔模及焙烧 774

2．型壳焙烧规范 780

五、型芯 780

（一）陶瓷型芯制造工艺流程 780

（二）陶瓷型芯主要原材料 781

（三）常用陶瓷型芯配方 782

（四）常用增塑剂配方 783

（五）增塑剂用量与型芯性能的关系 783

（六）石英基陶瓷型芯焙烧温度规范 784

（七）刚玉基陶瓷型芯焙烧温度规范 784

1．常用中频发电机式感应电炉规格 785

（一）感应炉 785

（八）常用强化剂配方 785

的析晶作用 785

（九）半透明石英玻璃在不同温度下 785

六、熔炼浇注 785

2．GGW-0.15中频感应炉炉体 787

结构 787

4．可控硅变频中频感应炉技术规格 787

1．炉衬材料的技术要求 789

（三）造渣材料（熔剂） 790

1．造渣材料技术规格 790

3．坩埚烧结规范 790

2．炉衬材料配比 790

2．酸性造渣材料的组成 791

3．碱性造渣材料的组成 791

（四）酸性感应炉熔炼中合金元素收 791

得率 791

（五）碱性感应炉熔炼中合金元素收 793

得率 793

（六）常用铸钢及合金浇注温度 794

（七）合金种类与型壳温度 795

（八）铸件结构特点与铸造温度 795

（九）铸件合金种类与铸型冷却时间 795

七、铸件清理与热处理 796

（一）合金种类、壁厚和喷丸气压的 796

关系 796

（二）铁丸粒度、合金种类与铸件壁厚的关系 796

（四）电液压清砂设备工艺参数及作用 798

（三）化学清砂的工艺参数 798

（五）各种有害因素来源及防护措施 799

（六）打磨砂轮材料种类及用途 800

（七）常用热处理规范 800

（八）铸件洗涤液的成分、温度及用途 802

（九）防锈液的成分及含量 802

第七章铸造测试技术 803

一、造型材料性能的测定 803

（一）型砂，芯砂常温工艺性能的测定 803

1．型砂，芯砂物理力学性能指标 803

（GB2984—81） 807

2．工艺试验标准砂样的制备 807

3．型砂，芯砂透气性的测定 809

（GB2684—81） 809

4．强度的测定（GB2684—81） 813

5．含水量的测定 818

6．紧实率的测定（GB2684—81） 818

7．表面硬度的测定 820

8．旧砂中有效粘土含量的测定 821

9．型砂韧性的测定 821

10．流态砂性能的测定 822

11．呋喃树脂砂抗拉强度、抗弯强 822

度的测定 822

（三）工业生产中型砂性能的自动 825

1．SKR型砂水分自动控制仪使用 825

测试 825

步骤 825

1．型砂发气性的测定 825

2．型砂发气性的测定步骤 825

2．ZUYK-76型料位自动控制器的 826

使用 826

（JB/Z78—65） 827

（四）熔模铸造蜡基模料和型壳高温 827

性能的测定 827

1．蜡基模料耐热值的测定 827

2．蜡基模料硬度的测定（JB/Z81—65） 829

3．蜡基模料灰分的测定（JB/Z82—65） 830

4．蜡基模料酸值的测定（JB/Z83—65） 831

5．型壳高温热变形的测定 832

（JB2980—81） 832

6．型壳高温抗弯强度试验 834

（JB2981—81） 834

（二）型砂，芯砂高温工艺性能的测 835

定 835

（五）型砂及特种铸造测试仪器 835

一览表 835

二、温度的检测 848

（一）铸造合金熔炼中常用测温方法 848

（二）热电偶高温计测温法 849

1．热电偶高温计 849

2．热电偶高温计的使用 859

（三）光学高温计测温法 887

1．原理与性能 887

2．使用方法 887

3．使用注意事项 889

（四）连续测温 892

1．连续测温的位置和装置方法 892

2．一次仪表和二次仪表的选择 898

3．连续测温的特点及装置结构 898

调节 899

4．比色高温计与前炉铁液温度的 899

（五）几种常用测温仪 900

三、合金熔炼工艺测试 902

（一）冲天炉配料加料的检测 902

1．炉料的称重 902

2．料位的检测 908

（二）冲天炉风压、风量的检测 914

1．风压测量 914

2．风量测量 916

（三）冲天炉其他项目的检测 925

（四）合金熔炼过程测试仪一览表 927

四、化学分析 935

（一）合金成分的化学分析 935

（二）炉渣分析 935

五、力学性能的测定 950

（一）灰铸铁力学性能的测定 950

1．抗拉试验 950

2．抗压试验 954

3．抗弯试验 955

1．抗拉试验 957

（二）可锻铸铁力学性能的测定 957

2．硬度试验 958

（三）球墨铸铁力学性能的测定 958

（四）铸钢力学性能的测定 962

（五）铸造铜合金力学性能的测定 962

（六）铸造铝合金力学性能的测定 962

（七）有色压铸合金试样（JB3072—82） 969

1．试样类型和尺寸 969

2．试样要求 970

（一）铸铁炉前质量检测 972

一、铸铁炉前质量检测方法 972

第八章 炉前质量检测方法及铸件 972

缺陷分析 972

1．炉前检测方法 973

2．炉前热分析 978

（二）孕育铸铁的炉前检测 984

（三）蠕墨铸铁的炉前检测 986

（四）球墨铸铁的炉前检测 988

1．炉前检测方法 988

2．热分析法 988

3．微分热分析法 995

4．比电阻法 996

5．缩前膨胀率法 998

（五）可锻铸铁的炉前检测 1001

二、钢液成分的炉前质量检测方法 1004

（一）炉前质量检测 1004

（二）结晶定碳法 1010

1．结晶定碳仪的原理及结构 1010

1．含气量检测方法 1014

（一）含气量检测 1014

2．常压凝固检测法 1014

3．结晶定碳仪的操作过程 1014

三、铸造铝合金炉前质量检测方法 1014

2．结晶定碳仪的主要技术性能 1014

3．减压凝固检测法 1018

4．现场测氢仪的基本原理 1020

5．第一气泡法 1021

（二）变质效果的检测 1024

四、铜合金炉前质量检测方法 1028

（一）含气量检测 1028

（二）弯曲检测与断口检验 1028

（三）铜合金炉前检测标准 1028

五、铸件缺陷分析 1032

（一）常见铸件缺陷分析 1033

（二）压铸件特有缺陷分析 1033

（三）熔模铸件特有缺陷分析 1033

（四）离心铸造铜铸件缺陷分析 1033

附录部分国产铸造用辅助材料简介 1049