第1章 耐磨铸钢的发展简史 1
参考文献 3
第2章 耐磨铸钢的磨损 4
2.1 磨损的特性及其主要机制 4
2.1.1 磨损的特性 4
2.1.2 磨料磨损机制 5
2.1.3 腐蚀磨损机制 9
2.2.1 磨损失效 11
2.2 耐磨铸钢件的失效 11
2.2.2 断裂失效 12
2.2.3 变形失效 12
2.3 耐磨铸钢的磨损试验 13
2.3.1 冲击磨料磨损试验 13
2.3.2 高应力磨料磨损试验 13
2.3.3 冲刷腐蚀试验方法 14
2.3.4 低应力磨料磨损试验 14
2.4 耐磨奥氏体锰钢的冲击磨损硬化 15
2.4.1 位错强化机制 15
2.4.3 相变强化机制 16
2.4.2 形变孪晶强化机制 16
2.4.4 综合强化机制 17
参考文献 17
第3章 高锰钢 18
3.1 高锰钢的化学成分 20
3.1.1 Fe-Mn，Fe-Mn-C 相图 20
3.1.2 高锰钢的化学成分 23
3.2 合金元素在高锰钢中的作用 31
3.2.1 铬的作用及含铬高锰钢 31
3.2.2 镍的作用及含镍高锰钢 33
3.2.3 钼的作用及含钼高锰钢 34
3.2.4 钛、钒、铌的作用 36
3.2.5 稀土元素的作用 40
3.3 高锰钢的铸造工艺 44
3.3.1 造型材料 44
3.3.2 收缩、冒口和冷铁 51
3.3.3 浇注系统 58
3.3.4 典型高锰钢铸件铸造工艺举例［7］ 63
3.3.5 高锰钢铸件的铸型烘烤工艺 76
3.3.6 浇注与出箱 76
3.3.7 高锰钢铸件切割和补焊 80
3.4.1 高锰钢在加热过程中的行为 82
3.4 高锰钢铸件的热处理 82
3.4.2 高锰钢加热过程参数选择 83
3.4.3 普通高锰钢热处理工艺 84
3.4.4 高锰钢热处理新工艺 85
3.5 高锰钢铸件的主要缺陷 89
3.5.1 晶粒粗大 89
3.5.2 组织不致密性 91
3.5.3 MnO 夹杂 93
3.5.4 高锰钢的裂纹倾向 94
3.6.1 高锰钢标准 96
3.5.5 韧性储备不足 96
3.6 高锰钢的标准及性能 96
3.6.2 高锰钢性能 99
3.7 Mn17高锰钢 103
参考文献 103
第4章 奥氏体中锰钢 104
4.1 化学成分选择 104
4.2 中锰钢组织及性能 106
4.2.1 铸态和热处理组织 106
4.2.2 铌、氮变质处理 106
4.2.3 稀土对组织的影响 107
4.3 中锰钢中的夹杂物 108
4.3.1 变质剂对夹杂物数量的影响 108
4.3.2 变质剂对夹杂物形状的影响 108
4.3.3 变质剂对夹杂物类型的影响 109
4.4 铌的碳、氮化合物作用 110
4.4.1 Nb 的 C、N 化合物形成热力学条件 110
4.4.2 Nb 的化合物可作为异质核心 111
4.5 示波冲击和 COD 试验 112
4.6 奥氏体锰钢加工硬化 115
4.7.1 奥氏体转为马氏体自由能计算 118
4.7 奥氏体锰钢应变诱发马氏体相变热力学 118
4.7.2 中锰钢和高锰钢的 Ms 温度及△G Υ→αFeMnC 在 Ms 和室温的相变驱动力计算 120
4.7.3 机械驱动力计算 121
4.8 中锰钢原位动态拉伸过程中电镜观察 122
4.8.1 位错动态变化 122
4.8.2 碳化物强化作用 122
4.8.3 层错与孪晶 126
4.8.4 应变诱发马氏体相变 128
4.8.5 裂纹形成及扩展 130
4.9 中锰奥氏体钢的塑变磨损 130
4.10.1 建立力学模型 134
4.10 中锰奥氏体钢的凿削磨损 134
4.10.2 磨料与试样接触时的受力分析 135
4.10.3 凿削坑形成机理 137
参考文献 139
第5章 合金元素在耐磨钢中的作用 140
5.1 常用合金元素在耐磨钢中的作用概述 141
5.1.1 合金元素在钢中存在的形态 141
5.1.2 合金元素在钢中的作用 143
5.1.3 合金元素与碳的相互作用 145
5.1.4 合金元素对相图的影响 146
5.1.5 合金元素对耐磨钢过冷奥氏体分解转变的影响 147
5.1.6 合金元素对耐磨钢淬透性的影响 151
5.2 稀土在耐磨钢中的作用概述 152
5.2.1 稀土在冶金过程中的行为 153
5.2.2 稀土在铸造过程中的行为 156
5.3 稀土在中碳马氏体耐磨铸钢中的作用 161
5.3.1 稀土复合变质剂对中碳低合金耐磨钢组织的影响 161
5.3.2 稀土复合变质剂对中碳低合金钢力学性能的影响 180
参考文献 189
6.1.1 耐磨钢的化学成分选择 191
6.1 水淬低合金耐磨铸钢 191
第6章 多元低合金耐磨钢 191
6.1.2 水淬耐磨铸钢 194
6.1.3 油淬和空淬耐磨钢 206
6.2 低合金贝氏体耐磨铸钢和 M、B 复相耐磨铸钢 216
6.2.1 贝氏体转变 216
6.2.2 贝氏体、贝氏体-马氏体耐磨铸钢 221
6.2.3 国外常用的低合金耐磨钢 234
6.4 耐磨钢的铸造性能 236
参考文献 242
7.1.1 中铬合金耐磨钢的化学成分 244
第7章 中铬合金耐磨钢和高铬合金耐磨钢 244
7.1 中铬合金耐磨钢 244
7.1.2 中铬合金耐磨钢的铸造和热处理 246
7.1.3 中铬合金耐磨钢的显微组织 248
7.1.4 中铬合金耐磨钢的力学性能 250
7.1.5 中铬合金耐磨钢的耐磨性 251
7.1.6 中铬合金耐磨钢的工业应用 252
7.2 高铬合金耐磨钢 254
参考文献 257
8.1 耐热耐磨钢中合金元素的作用 259
第8章 高合金耐热耐磨钢 259
8.2 高铬镍耐热耐磨钢 261
8.3 其他耐热耐磨钢 276
8.3.1 ZGCr28 276
8.3.2 ZGCr17Ni2Mo 278
8.3.3 Cr-Mn-N 耐热耐磨钢 280
参考文献 284
9.1 炼钢用原材料 285
9.1.1 金属材料 285
第9章 耐磨铸钢的熔炼 285
9.1.2 造渣材料、氧化剂、增碳剂 301
9.1.3 电极 304
9.1.4 炼钢用耐火材料 306
9.2 电弧炉炼钢的物理化学原理及过程控制 311
9.2.1 炉渣的作用和性质 311
9.2.2 炼钢过程物理化学原理概述 316
9.2.3 炼钢过程的控制 328
9.2.4 合金钢冶炼的特点 333
9.3 碱性电弧炉炼钢工艺 335
9.3.1 熔炼前的准备工作 335
9.3.2 熔化期 343
9.3.3 氧化期 344
9.3.4 还原期 349
9.3.5 碱性电弧炉氧化法炼钢举例 360
9.3.6 碱性电弧炉不氧化法炼钢 363
9.4 酸性电弧炉炼钢工艺 366
9.4.1 熔炼前的准备 366
9.4.2 熔化期 368
9.4.3 氧化期 369
9.4.4 还原期和出钢 372
9.4.5 1.5t 酸性电弧炉碳素铸钢氧化法冶炼工艺举例 374
9.4.6 钢的浇注 376
9.5 感应炉炼钢 381
9.5.1 感应电炉的工作原理 382
9.5.2 感应炉炼钢用坩埚 387
9.5.3 中频感应炉炼钢工艺 400
9.5.4 感应炉炼钢中几个关键技术的讨论 415
9.6 铸钢件的主要缺陷 431
9.6.1 裂纹类缺陷 431
9.6.2 孔洞类缺陷 436
9.6.3 夹渣及渣气孔 438
参考文献 439