第1章 绪论 1
1.1 铸钢的材料特点与应用概况 1
1.2 铸钢件常用的铸造方法 1
第2章 铸钢及其熔炼 8
2.1 概述 8
2.2 铸钢的种类、性质及应用 8
2.2.1 铸造碳钢 8
2.2.2 铸造低合金钢 10
2.2.3 铸造高合金钢 14
2.3 电弧炉炼钢 16
2.3.1 三相电弧炉的主要构造和工作原理 17
2.3.2 碱性电弧炉氧化法炼钢 18
2.3.3 电弧炉炼钢的其他方法和应用 28
2.4 感应电炉炼钢 28
2.4.1 感应电炉的种类和应用 29
2.4.2 感应电炉炼钢工艺 29
2.4.3 真空感应电炉炼钢 31
2.5 钢的炉外精炼 32
2.5.1 吹氩精炼法 33
2.5.2 AOD与VOD精炼法 33
2.5.3 LF精炼法 35
2.5.4 钢包喷粉精炼法 35
2.6 特种炼钢方法 37
2.6.1 电渣熔铸 37
2.6.2 等离子炉炼钢 38
2.7 耐火材料与炉衬的维护 39
2.7.1 耐火材料的主要性能 39
2.7.2 耐火材料的分类 39
2.7.3 电弧炉用耐火材料 40
2.7.4 炉衬的维护 40
第3章 造型材料 42
3.1 原砂 42
3.1.1 硅砂 42
3.1.2 特种砂 44
3.2 黏结剂 47
3.2.1 黏土 47
3.2.2 铸造用水玻璃 48
3.2.3 铸造用树脂 49
3.3 铸钢用黏土砂 54
3.3.1 铸钢黏土湿型砂 55
3.3.2 黏土干型砂 56
3.4 水玻璃砂 57
3.4.1 CO2水玻璃砂 57
3.4.2 水玻璃真空置换硬化法（VRH法） 58
3.4.3 酯固化水玻璃自硬砂 59
3.5 树脂砂 65
3.5.1 呋喃树脂自硬砂 65
3.5.2 碱性酚醛树脂自硬砂 67
3.5.3 脲烷系树脂自硬砂 71
3.5.4 三种常用自硬砂工艺性能对比 73
3.6 涂料 75
3.6.1 涂料应具有的性能 75
3.6.2 涂料的基本组成 75
3.6.3 涂料性能测试 77
3.6.4 涂料涂敷方法 77
3.7 脱模剂 78
3.8 造型材料测试方法 79
3.8.1 取样规则 79
3.8.2 原砂性能测试方法 79
3.8.3 原砂的化学成分分析 82
3.8.4 锆英砂中氧化锆的测定 82
3.8.5 铬铁矿砂中三氧化二铬含量的测定 82
3.8.6 黏土和膨润土 82
3.8.7 热芯盒树脂 84
3.8.8 水玻璃黏结剂 85
3.8.9 黏土砂性能测试方法 87
3.8.10 酯固化水玻璃自硬砂性能检测 87
3.8.11 覆膜砂检测 88
3.8.12 热芯盒砂检测 88
3.8.13 碱性树脂自硬砂 88
3.8.14 涂料性能检测方法 89
第4章 造型与制芯 91
4.1 铸钢件生产对铸型（芯）的要求 91
4.2 常用造型方法及应用 92
4.2.1 造型（芯）前准备 92
4.2.2 黏土砂造型 92
4.2.3 CO2硬化水玻璃砂造型 99
4.2.4 酯硬化碱性酚醛树脂自硬砂造型（芯） 102
4.2.5 酯固化水玻璃自硬砂造型 104
4.2.6 砂芯制做 104
4.3 下芯与合箱 107
4.3.1 砂芯的检验与修整 107
4.3.2 砂型检验与修整 108
4.3.3 下芯、合箱 108
4.3.4 砂型紧固 108
第5章 铸钢件的浇注、冷却与开箱 108
5.1 浇注前的准备 110
5.1.1 钢液的充型能力及影响因素 110
5.1.2 盛钢桶的准备 112
5.2 浇注过程控制 117
5.2.1 浇注温度及控制 117
5.2.2 浇注速度的控制 117
5.2.3 浇注操作及注意事项 118
5.3 铸钢件在型内的冷却与开箱 119
5.3.1 铸钢件的冷却凝固过程 119
5.3.2 铸钢件的凝固时间 123
5.3.3 铸件的开箱 124
第6章 铸钢件的后处理 127
6.1 铸钢件的清砂 127
6.1.1 机械振动落砂 127
6.1.2 水力清砂 129
6.1.3 手工落砂、除芯 130
6.1.4 抛丸与喷丸打砂 131
6.2 铸钢件的浇冒口去除 132
6.3 铸钢件的表面清理 135
6.3.1 普通清理滚桶 135
6.3.2 抛丸和喷丸清理 135
6.3.3 不锈钢的化学清理 136
6.4 铸钢缺陷的修补 137
6.4.1 缺陷的清理 137
6.4.2 铸件的焊修 138
6.5 铸钢件的精整 142
6.5.1 铸钢件精整的目的和方法 142
6.5.2 铸件的矫正 142
第7章 铸钢件的热处理 144
7.1 热处理的一般知识 144
7.2 铸钢的铸态组织特征 147
7.3 铸钢在加热和冷却时的组织转变 148
7.4 铸钢件的热处理 150
7.4.1 铸钢件的退火与正火 150
7.4.2 铸钢件的淬火与回火 154
7.4.3 固溶处理 159
7.4.4 时效处理（沉淀硬化处理）、除氢处理 162
7.4.5 铸钢件的表面热处理与化学热处理 163
7.4.6 热处理的主要工艺要素 165
7.5 热处理设备简介 166
第8章 铸钢件的工艺设计 168
8.1 工艺设计的内容与依据 168
8.2 铸造工艺方案的确定 184
8.2.1 浇注位置的确定 184
8.2.2 分型面的确定 187
8.3 铸钢件铸造工艺参数的确定 190
8.3.1 铸件的尺寸公差 190
8.3.2 机械加工余量与收缩率 191
8.3.3 最小铸出壁厚和铸出孔 194
8.3.4 起模斜度 196
8.3.5 工艺补正量、分型负数和反变形量 198
8.3.6 铸筋 202
8.4 浇注系统 207
8.4.1 铸钢件浇注系统的类型和特点 207
8.4.2 铸钢件浇注系统设计 212
8.5 冒口和出气孔的设计 218
8.5.1 冒口的设计特点 218
8.5.2 冒口设计与计算 229
8.5.3 出气孔的设计 245
8.5.4 铸钢件凝固顺序的控制 246
8.5.5 铸钢件的冷铁设计 249
8.6 砂芯设计 251
8.6.1 芯头与定位结构的设计 252
8.6.2 砂芯负数 255
8.6.3 芯骨和砂芯的排气 256
8.6.4 芯撑 257
8.7 工艺装备设计制造 258
第9章 铸钢件的质量检验 263
9.1 概述 263
9.2 钢液温度的测量 265
9.3 铸件的形状、尺寸的检测 267
9.3.1 划线检测 268
9.3.2 样板检测 269
9.3.3 铸件的解剖检查 269
9.4 铸件的化学成分检验 270
9.4.1 取样方法和要求 270
9.4.2 检验的方法 271
9.5 铸钢件热处理质量检验 272
9.5.1 金相检验 272
9.5.2 力学性能试验 272
9.6 铸钢件的探伤检测 274
9.6.1 磁粉探伤（磁力探伤） 274
9.6.2 X射线探伤 275
9.6.3 超声波探伤 276
9.7 检验结果的处理 276
9.8 质量原始记录及管理要求 276
第10章 铸钢件缺陷的分析与防止 276
10.1 铸钢件缺陷的分类 279
10.2 缩松和缩孔 280
10.3 铸钢件的变形和裂纹 284
10.3.1 铸造应力 284
10.3.2 铸钢件的变形、冷裂与防止 285
10.3.3 铸钢件的热裂与防止 287
10.4 铸钢件的气孔 288
10.4.1 气孔的种类和特征 288
10.4.2 侵入性气孔产生原因与防止方法 289
10.4.3 析出性气孔产生原因和防止办法 290
10.4.4 反应性气孔产生原因和防止方法 290
10.5 铸钢件的夹砂 291
10.6 铸钢件的粘砂 291
10.6.1 粘砂缺陷的产生原因及分析 291
10.6.2 粘砂缺陷的防止 292
10.7 砂眼 293
10.7.1 砂眼缺陷的原因分析 293
10.7.2 砂眼和渣孔的防止 293
10.8 铸钢件的冷隔与浇注不足 294
参考文献 295