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目录 1

前言 1

第一章基本知识 1

一、钢的金相及热处理 1

1．铁-碳状态图 1

2．钢的结晶过程 5

3．钢的热处理原理 7

1．电弧炉炼钢 13

二、炼钢基本知识 13

2．感应电炉炼钢 21

三、钢的铸造性能的测定方法 25

1．流动性的测定方法 25

2．缩孔率的测定方法 27

3．线收缩率的测定方法 27

4．热裂倾向的测定方法 29

5．铸造应力的测定方法 32

3．控制铸件凝固的措施 35

2．同时凝固方式 35

1．顺序凝固方式 35

四、铸件凝固的控制 35

第二章铸造用钢 37

一、概要 37

1．分类 37

2．名称 37

二、铸造性能 38

1．一般特点 38

2．元素影响 38

3．流动性 40

4．收缩 41

5．热裂 42

三、组织与合金元素的作用 43

1．铸态组织 43

2．热处理后的组织 46

3．合金元素的作用倾向与数据 46

4．金相图例 59

1．铸造碳钢 61

四、铸造钢种 61

2．铸造中、低合金钢 63

3．铸造高锰钢 76

4．铸造不锈钢 81

5．铸造耐热钢 106

6．铸造工具钢 114

7．专业铸造钢种 115

一、炼钢用各种原材料 121

1．金属材料 121

第三章炼钢和浇注 121

2．造渣材料、氧化剂和增碳剂 144

3．石墨化电极 146

4．耐火材料 147

5．粘结剂 229

6．燃料 231

7．其它材料 238

二、炼钢电弧炉的主要技术性能 241

1．炉体的砌筑 246

三、炼钢电弧炉的筑炉与维护 246

2．出钢槽的砌筑 256

3．炉盖的砌筑 257

4．烘炉 265

5．修补炉 267

四、碱性电弧炉炼钢工艺 268

1．氧化法 268

2．吹氧返回法 310

3．不氧化法 323

五、钢水温度的测量 331

1．热电偶高温计测温法 331

2．光学高温计测温法 338

3．钢水结膜测温法 341

4．钢水沾勺测温法 343

5．钢棍测温法 343

六、钢的浇注 344

1．盛钢桶 344

2．铸件浇注温度和浇注时间 350

4．镇静时间的确定 352

3．浇注前的准备工作 352

5．浇注操作要点 353

七、酸性电弧炉炼钢工艺 354

1．炼钢方法特点 354

2．炼钢工艺 355

3．钢的质量 365

八、炼钢用感应电炉的主要技术性能 366

1．坩埚的打结 367

九、感应电炉炼钢工艺 367

2．坩埚的烧结 371

3．酸性感应电炉炼钢工艺 371

4．碱性感应电炉炼钢工艺 374

十、平炉炼钢 378

1．平炉炼钢的基本过程 378

2．平炉的构造及主要技术性能 387

3．平炉的砌筑与维护 390

4．碱性平炉炼钢工艺 397

5．酸性平炉炼钢工艺 400

6．平炉钢的浇注 403

第四章造型材料 406

一、造型材料概述 406

1．造型材料的重要性 406

2．造型原材料的种类 407

3．型砂、芯砂和涂料的基本性能和要求 408

1．原砂 409

二、造型用原材料及其性能 409

2．造型粘土 415

3．粘结材料 420

4．特殊材料和辅助材料 425

三、型砂、芯砂及涂料（膏） 430

1．粘土砂 430

2．水玻璃砂 433

3．流态自硬砂 436

4．自硬砂 437

5．石灰石砂 439

6．桐油芯砂和合脂芯砂 442

7．特殊面砂和芯砂 443

8．涂料和涂膏 444

9．旧砂回用 447

四、造型原材料及型砂、芯砂试验方法 448

1．原砂性能的测定 448

2．造型粘土性能的测定 451

3．型砂、芯砂性能的测定 456

4．其它 464

第五章铸钢工艺 469

一、铸钢件的设计 469

1．铸钢的特点 469

2．铸钢件的结构要素 469

3．铸钢件的公差 480

4．铸钢件的结构举例 482

二、铸造工艺设计 490

1．设计的内容和程序 490

2．铸造方法和工艺方案的选择 504

3．工艺参数 509

4．浇注系统 536

5．冒口 549

6．冷铁和铸筋 601

7．压铁和铸件的起吊 614

8．铸造工艺过程操作要点 620

附表Ⅰ芯撑规格 634

附表Ⅱ浇注系统用耐火砖规格 640

第六章铸钢件工艺实例 644

第七章工艺装备 762

一、模样和芯盒 763

1．金属模板和芯盒 763

2．塑料模和芯盒 792

3．木模和芯盒 799

4．菱苦土模和芯盒 820

二、砂箱 825

1．总论 825

2．砂箱的整体结构 827

3．砂箱各部分的结构 833

第八章铸件的落砂和清理 860

一、落砂和清理的工艺过程 860

二、铸件在砂型中的停留时间 861

三、铸件的落砂 862

四、水爆清砂 863

1．基本原理 863

2．水爆清砂工艺 864

3．提高水爆效果的措施 871

4．防裂措施 872

5．安全措施 873

6．水爆清砂工艺流程 873

7．水爆清砂工艺实例 875

五、浇冒口的切割 885

1．切割方法 885

2．浇冒口切割余量 894

3．浇冒口切割工艺 895

六、铸件的表面清理 897

七、铸钢件的焊补 899

1．元素对钢的可焊性的影响 899

2．常用电焊条 899

3．焊补前的准备 907

4．焊补工艺 909

八、铸钢件清理及热处理工艺纲要 911

第九章铸件缺陷 918

一、气孔 918

1．气孔的特征 918

2．气孔的分类 918

3．气孔生成的原因 918

4．气孔的检验 920

5．气孔的防止方法 921

6．气孔图例 921

1．砂眼和渣孔的特征 923

2．产生砂眼和渣孔的原因 923

二、砂眼、渣孔 923

3．砂眼和渣孔的防止方法 924

三、冲砂、掉砂 924

1．冲砂、掉砂特征 924

2．冲砂、掉砂的原因及影响因素 925

四、夹砂、结疤 926

1．夹砂、结疤的特征 926

2．夹砂、结疤产生的原因 926

1．粘砂的特征 928

3．夹砂、结疤的防止方法 928

五、粘砂 928

2．粘砂的分类 929

3．产生粘砂的原因 929

4．防止粘砂的方法 932

六、冷隔、浇不足 933

1．冷隔、浇不足的特征 933

2．产生冷隔、浇不足的原因及影响因素 933

2．产生皱纹的原因及影响因素 934

七、皱纹 934

1．皱纹特征 934

3．皱纹的危害 936

4．防止皱纹的方法 936

八、缩孔 936

1．缩孔的特征 936

2．产生缩孔的原因 937

3．防止缩孔的方法 937

2．产生疏松的原因 938

3．疏松的检验 938

1．分类与特征 938

九、疏松 938

4．防止疏松的方法 939

5．疏松图例 939

十、热裂 940

1．分类与特征 940

2．产生热裂的原因及影响因素 941

4．热裂的危害与防止 944

5．热裂举例 944

3．热裂的检验方法 944

十一、冷裂 948

1．冷裂的特征 948

2．冷裂的原因 948

3．冷裂的防止 948

十二、应力与应变 948

1．轮形铸件的应力 948

2．杆状和板状铸件的弯曲变形 949

2．偏析的分类与原因 951

十三、偏析 951

1．偏析的特征 951

3．检验偏析的方法 952

4．防止与消除偏析的方法 953

十四、晶粒粗大 953

1．本质晶粒与实际晶粒 953

2．影响因素 953

1．夹杂物的特征 954

十五、夹杂物 954

4．晶粒粗大的危害 954

5．防止与消除晶粒粗大的方法 954

3．检验晶粒粗大的方法 954

2．夹杂物的分类及其产生原因 955

3．夹杂物的存在形式 956

4．夹杂物的检验方法 956

5．夹杂物对铸件的影响与危害 957

6．防止与消除夹杂物的方法 958

十六、其他 958

附表黑色金属铸件缺陷名称及分类通用标准 959

第十章铸件的热处理 963

一、热处理规范 963

1．工艺过程 963

2．碳钢及低合金钢铸件 964

3．高锰钢铸件 969

4．不锈钢铸件 971

5．高速钢铸造刀具 975

6．焊补后的铸件 977

二、热处理工艺要点 979

三、热处理缺陷及防止 979

1．氧化和脱碳 979

2．过热和过烧 980

3．硬度不足和不匀 980

4．变形和裂纹 980

四、附表 981

1．标准及其代号 985

附录 985

2．常用单位及其换算关系 986

3．常用计量单位的换算 989

4．常用数学公式 995

5．平面图形的面积和重心 999

6．多面体的体积、表面积和重心 1004

7．常用对数表 1010

8．三角函数表 1012

9．平方、立方、平方根、立方根 1058

10．弓形几何尺寸表 1078

11．圆周及圆面积 1081

12．常用数据的对数 1088

13．分数的平方根、立方根 1089

14．金属的物理性能 1090

15．化学元素周期表 1093

16．元素化合物的性质 1094

17．热力学曲线 1100

18．在1600℃下某些元素氧化反应的自由能变化 1103

19．生成硫化物、碳酸盐、硅酸盐的自由能变化 1104

20．炼钢过程的主要物理化学反应 1105

21．钢在高温下的机械性能 1108

22．钢中主要元素对钢熔点和比重的影响 1112

23．常用金属材料的比重 1113

24．常用非金属材料的比重 1114

25．某些合金的线膨胀系数 1116

26．铸造中所用的一些盐类的物理性质 1117

27．测量钢水温度用的几种热电偶的热电势与温度的关系 1118

28．常用的公差与配合 1122