第一篇 基础篇Ⅰ 1
第1章 球墨铸铁的历史和用途 1
1.1 球墨铸铁的发明 1
目录 1
1.2 产量和主要用途 3
第2章 状态图和组成铸铁的主要相 11
2.1 相平衡状态图 11
2.1.1 Fe-C系二元状态图 12
2.1.2 Fe-C-Si系三元状态图 15
2.2.1 石墨 20
2.2 构成铸铁的主要相 20
2.2.2 渗碳体（Fe3C） 22
2.2.3 奥氏体（γ相） 26
2.2.4 铁素体（α相） 27
2.2.5 珠光体 28
第3章 铸铁中的石墨及其内部结构——用电子显微 29
镜观察石墨—— 29
3.1 借助电子显微镜了解些什么 29
3.2 观察石墨的方法 30
3.3.1 集结石墨 31
3.3 各种石墨的观察 31
3.3.2 片状石墨 40
3.3.3 共晶石墨 44
3.3.4 蠕虫状石墨 46
3.3.5 球状石墨 47
3.3.6 聚集状石墨 51
3.4 总结 52
第4章 渗碳体与石墨化和孕育 57
4.1 渗碳体的稳定性和石墨化 57
基础篇Ⅱ 57
4.1.1 添加元素对可锻铸铁石墨化的影响 58
4.1.2 添加元素对球墨铸铁的铸态铁素体化的影响 59
4.1.3 添加元素对铸钢和高碳钢中石墨化的影响 60
4.1.4 添加元素对于向低碳钢表面析出石墨的影响 61
4.2 添加元素在铸铁和钢中作用的情形 68
4.3 添加元素如何影响石墨化 68
4.3.1 阻碍石墨化的元素的作用 68
4.3.2 促进石墨化元素的作用 73
4.3.3 有时促进、有时又阻碍石墨化的元素的作用 75
4.4 退火气氛对石墨化的影响 77
4.5 渗碳体的形成和孕育 80
4.5.1 孕育 80
4.5.2 孕育剂的基本组成元素及效果 80
4.5.3 因孕育而致的组织和材质上的变化 82
4.5.4 孕育机理——对孕育的理解 83
4.6 因真空熔化而促进石墨化 86
第二篇 理论篇 90
第5章 球状石墨的形成机理 90
5.1 石墨球化理论的条件 90
5.2 球状石墨的形成过程 91
5.2.1 决定外形和内部结构的机理 92
5.2.2 非平衡（急冷为何有利） 95
5.2.3 非常态（衰退的起因） 96
5.2.4 球状石墨中的夹杂物 97
第6章 由直接导入气体而生成球状石墨 99
6.1 直接吹入氩、氮和二氧化碳等气体 99
6.2 利用N的溶解度与压力的关系导入N2气泡 102
6.3 由粉末成形体熔化导入气泡（Ni-C系） 104
7.1.1 加镁 109
7.1 添加本身气化的元素 109
第7章 借添加元素生成球状石墨 109
7.1.2 加硫、硒、碲 114
7.1.3 加铋、铅 121
7.2 添加放出吸收氢的元素 128
7.2.1 加铈、钇、镧 128
7.2.2 加锆、钛 134
第8章 自固相中析出石墨及其球化 137
8.1 在凝固缩孔和裂纹内析出的石墨 137
8.2 球状石墨的析出 138
8.2.1 铸铁粉急热熔化并急冷凝固形成的白口铸铁的退火 139
8.2.2 加镁并急冷凝固形成的白口铸铁的退火 145
8.3 缺陷的移动、消失和析出石墨分布情况的变化 150
8.3.1 预退火在Fe-Sn-C合金析出石墨球状化方面的作用 150
8.3.2 过共析钢的凝固速度和石墨的形状及分布 152
8.4 镁和硫在石墨球化方面的作用 153
8.4.1 因加硫方法不同而致的退火石墨的形状变化 155
8.4.2 同时加入镁和硫 155
8.4.3 镁和硫都能使石墨球化但其作用不同 156
第9章 铸铁粉的粉末冶金 161
9.1 Ni-C粉的烧结 162
9.2 Fe-Si-C混合粉的烧结 166
9.3 铸铁粉的烧结 172
第10章 阻碍石墨球化的主要因素 177
10.1 加镁和铈后的衰退 178
10.1.1 加镁以后的衰退 178
10.1.2 加铈时的衰退 184
10.2 球墨铸铁的凝固过程与石墨的生长 191
10.2.1 球状石墨的形成及其后奥氏体壳的生成（凝固初期） 193
10.2.2 球状石墨被奥氏体壳包围后的生长（凝固的中、后期） 196
10.2.3 总结 201
10.3 从固相析出的石墨发生偏离球形畸变的主要原因 202
10.3.1 晶界对气孔形状的影响 202
10.3.2 球状石墨形状的变化 203
10.3.3 局部熔化 207
第11章 各元素对石墨球化的影响 211
11.1 有石墨球化作用的元素 211
11.2 各元素阻碍石墨球化的机理 213
11.3 工业生产用石墨球化元素的条件 216
第12章 球墨铸铁的制造方法 218
第三篇 应用篇 218
12.1 确定铁水化学成分时应注意的事项 219
12.2 球化处理方法 221
12.3 用铁硅镁合金做球化剂时应注意的事项 227
12.3.1 最佳残余镁量和铁硅镁合金中的含镁量 228
12.3.2 防止衰退的措施 234
12.3.3 防止夹渣的措施 234
第13章 球墨铸铁的冒口设计 238
13.1 铁水由浇注终了至凝固终了时的体积变化 238
13.2 球墨铸铁铸件的冒口设置方案 243
13.2.1 无冒口铸造方案的基本条件 244
13.2.2 细颈冒口方案（补给液态收缩）——无冒口方案的改良 253
13.2.3 用于湿型的冒口方案 254
第14章 蠕墨铸铁的制造方法 263
14.1 蠕虫状石墨的生长机理 263
14.2 以气泡说为依据的蠕墨铸铁制造方法 266
14.2.1 采用所谓阻碍球化元素的方法 267
14.2.2 加入钙或含铈的混合稀土合金（MM） 268
14.2.3 利用镁处理后的衰退 269
14.2.4 单独加入少量铁硅镁合金 270
14.2.5 用原铁水稀释球墨铸铁铁水的方法 273
14.2.6 快速重熔球墨铸铁回炉料 275
14.3 蠕墨铸铁的材质管理方法 276
14.3.1 由断口判断 276
14.3.2 用热分析的方法 278
14.3.3 用声波判断 280
第15章 用热处理法制造粒状石墨铸铁 283
15.1 如何通过热处理使石墨粒状化 283
15.2 制造粒状石墨铸铁的热处理工艺 285
15.2.1 试样的制备及热处理方法 285
15.2.2 热处理对机械性能的影响 286
16.2.3 石墨粒状化的判断及其对拉伸性能的影响 288
15.3 适于进行粒状化热处理的铸铁 289
15.3.1 化学成分 290
15.3.2 石墨形态 290
15.4 粒状化石墨铸铁的抗氧化与抗胀能力 292
15.5 进行粒状化热处理的实用铸铁（连续铸造铸铁棒）举例 293
第16章 吹气处理提高孕育效果 296
16.1 吹入气体为什么会提高孕育效果 296
16.2 通过吹入气体去除夹杂物 297
16.3 吹气处理和孕育效果 299
16.4 吹入气体的种类和吹气效果 303
第17章 用金属型铸造法制造球墨铸铁 306
17.1 加Al或加A1后再加Ca的灰铸铁的金属型铸造 306
17.2 球化处理后的石墨化程度与球化率 309
第18章 通过热处理使球墨铸铁强韧化——等温淬 315
火 315
18.1 奥氏体化的温度和时间 316
18.2 盐浴温度和保持时间 316
18.4 加入合金元素的效果 318
18.3 壁厚的影响 318
18.5 不完全等温淬火 322
18.6 等湿淬火处理的改进 323
18.7 能耗与成本计算举例 324
附录 327
附录1 对有关石墨球化机理的诸学说的讨论 327
附录2 关于孕育促进石墨化的机理的各种学说的综述 344
附录3 球墨铸铁的组织缺陷及其防止方法——缺陷照片及其主要原因 346
参考文献 360
后记 373