1 液态铸铁的结构和性质 1
1．1 液态纯金属的结构及性质 1
1．1．1 研究方法 1
1．1．2 液态纯金属的性质 2
1．1．3 液态纯金属的结构 4
1．2 液态铸铁的结构 5
1．2．1 碳显微集团 7
1．2．2 悬浮硅酸盐 9
1．2．3 聚合碳质集团CmFe 10
1．3 液态铸铁的主要性质 10
1．3．1 液态铸铁的粘性 10
1．3．2 铁液的表面张力 14
2 铸铁热力学基础 17
2．1 纯铁的热力学 17
2．1．1 纯铁的相变特点 17
2．1．2 纯铁的吉氏自由能与温度的关系 18
2．1．3 纯铁在高压下的相变 22
2．1．4 铁的磁性转变及其影响 23
2．2 α相与γ相的平衡热力学 26
2．2．1 铁素体与奥氏体中的合金浓度 26
2．2．2 α/γ稳定化参数 27
2．3 Fe-C合金热力学 29
2．3．1 奥氏体中碳的活度 30
2．3．2 Fe-C系中铁素体中碳活度 31
2．3．3 氮在铁素体中的溶解度 32
2．3．4 氮在奥氏体中的溶解度 33
2．4 Fe-C-M合金热力学 34
2．4．1 奥氏体中碳（C）与合金元素（M）之间的相互作用参数WγMC 34
2．4．2 Fe-C-M奥氏体中的碳等活度线图 36
2．4．3 Fe-C-M奥氏体的碳活度系数 37
2．5 铁-碳-硅合金熔液热力学 40
2．5．1 概述 40
2．5．2 铁液中碳和硅的活度 40
2．5．3 Fe-C-Si合金熔液的氧化特性 43
2．5．4 铸铁熔化和结晶时的冶金特性 50
3．2 铸铁中石墨的形核过程 55
3．2．1 自发形核 55
3．1 铸铁的结晶过程 55
3 铸铁的结晶凝固 55
3．2．2 非自发形核 57
3．2．3 形核速率 61
3．2．4 铸铁中的夹杂物及石墨的异质形核 62
3．3 石墨的生长 65
3．3．1 石墨的生长机制 66
3．3．2 石墨的片状生长和球状生长 66
3．4 共晶团的生长 79
3．4．1 灰铸铁共晶团的生长 79
3．4．2 球墨铸铁共晶团的生长 82
3．4．3 蠕虫状石墨和球铁中畸变石墨的生长 84
3．4．4 铸铁共晶生长特性 89
3．5 白口铸铁的凝固 95
3．5．1 初生渗碳体的结晶 96
3．5．2 白口铸铁的共晶凝固 97
3．5．3 白口铸铁的变质 101
4 铸铁的凝固方式及影响因素 104
4．1 铸铁的凝固方式 104
4．2 影响铸铁凝固方式的因素 104
4．2．1 合金元素对石墨共晶和渗碳体共晶的影响 105
4．2．2 冷却速度对铸铁凝固方式的影响 117
4．2．3 铁液的冶金特性对铸铁凝固方式的影响 120
4．2．4 硫在铸铁凝固过程中的重要作用 123
5．1 孕育的概念 137
5 铸铁的孕育 137
5．2 影响孕育效果的因素 138
5．2．1 原铁液化学成伤的影响 138
5．2．2 铁液中的气体对孕育效果的影响 140
5．2．3 炉料中铁料对孕育效果的影响 141
5．2．4 铁液温度对孕育效果的影响 143
5．2．5 熔炼方法对孕育效果的影响 145
5．2．6 孕育剂品种和状况对孕育效果的影响 147
5．2．7 孕育工艺对孕育效果的影响 148
5．3 铸铁的孕育机理探讨 150
5．3．1 核心理论 150
5．3．2 浓度不均匀理论 155
6．1．1 稀土元素的电子结构及性质 169
6 稀土及微量元素在铸铁中的作用 169
6．1 稀土元素在铸铁中的作用 169
6．1．2 稀土元素在铸铁中的作用 170
6．2 微量元素对铸铁组织的影响 177
6．2．1 铅的影响 178
6．2．2 钛的影响 179
6．2．3 碲的影响 180
6．2．4 铋的影响 181
6．2．5 锑的作用 184
6．2．6 氮在灰铸铁中的作用 200
7 铸铁的固态相变 204
7．1 奥氏体中碳的脱溶 204
7．2 铸铁中奥氏体的分解 205
7．3 白口铸铁第一阶段石墨化 210
7．3．1 白口铸铁中奥氏体-渗碳体的显微组织和结晶学 211
7．3．2 石墨的生成 212
7．3．3 白口铸铁石墨化动力学 218
8 铸铁熔体的热分析 220
8．1 铸造线收缩测量 220
8．2 共晶膨胀力测量 222
8．3 铸造热应力测量 224
8．4 铁液炉前快速热分析 225
8．4．1 亚共晶铁液成分热分析 226
8．4．2 过共晶铁液成分热分析 230
参考文献 232