铸铁及其熔炼PDF电子书下载

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