第一篇 铸铁 4
第一章 概论 4
§1-1 各种铸铁及其应用 4
一、白口铸铁 4
二、灰铸铁 5
三、麻口铸铁 5
四、可锻铸铁 5
五、球墨铸铁 6
§1-2 各种铸铁的金相组织和机械性能的特点 7
第二章 铁－碳及铁－碳－硅相图 8
§2－1铁－碳相图的分析 8
一、铁－碳相图的二重性 8
二、铁－碳双重相图的分析 9
三、从一些生产实际问题看铁－碳双重相图的意义 10
§2-2 铁－碳－硅相图的分析 11
一、铁－碳－硅准二元相图 11
二、“碳当量”及“共晶度”的概念 13
§2-3 铁－碳－磷系简介 14
第三章 铸铁的结晶过程 15
§3-1 白口铸铁的一次结晶过程 15
§3-2 灰铸铁的一次结晶过程 17
一、灰铸铁凝固时的冷却曲线特征 17
二、灰铸铁的凝固过程及其形成的组织 17
三、关于灰铸铁中片状石墨的分析 21
§3-3 球墨铸铁的一次结晶过程 25
一、关于球状石墨的结构及化学成分 25
二、形成球状石墨的条件 27
三、形成球状石墨时的冷却曲线的特征 27
四、球墨铸铁的一次结晶 28
五、球墨铸铁一次结晶组织的特点 30
六、关于球墨铸铁中球状石墨形成的机理 31
§3-4 铸铁的二次结晶过程 34
一、转变过程及基体的形成 34
二、球墨铸铁铸态金属基体组织的特点 36
§3-5 铸铁的结晶转变动力学图 36
一、过冷液态铸铁的等温转变图 37
二、铸铁的连续冷却转变图 39
第四章 主要工艺因素对铸铁组织的影响 41
§4-1 和冷却速度有密切关系的一些主要工艺因素的影响 41
一、铸件壁厚 41
二、浇注温度 41
三、造型材料 41
§4-2 化学成分对铸铁的结晶及组织的影响 42
一、各元素在铸铁中存在的状态与分布 42
二、常见元素对铁－碳状态图的影响 45
三、化学成分对石墨化的影响 46
四、化学成分对金属基体组织的影响 48
五、几个常用合金元素的具体作用 48
六、常见微量元素的作用 52
§4-3 和预存石墨晶核有关的工艺因素的影响 54
一、铁水的过热和静置的影响 54
二、孕育处理的影响 55
三、炉料对铸件组织的影响 59
四、一次结晶组织对二次结晶的影响 59
第五章 灰铸铁 61
§5-1 普通灰铸铁 62
一、组织和机械性能的特点 62
二、灰铸铁的铸造性能 69
三、灰铸铁件的生产 71
四、提高灰铸铁机械性能的途径 73
§5-2 经孕育处理的高强度灰铸铁（孕育铸铁） 74
一、孕育铸铁生产工艺 74
二、孕育铸铁的组织和性能特点 79
§5-3 低合金高强度灰铸铁 80
第六章 球墨铸铁 85
§6-1 球墨铸铁的性能和应用 85
一、珠光体球墨铸铁的性能和应用 85
二、铁素体球墨铸铁的性能和应用 89
三、贝氏体球墨铸铁的性能及用途 90
§6-2 球墨铸铁的生产 91
一、化学成分的选定 91
二、球墨铸铁的熔炼要求及处理技术 93
三、球墨铸铁的炉前控制技术 100
§6-3 球墨铸铁的凝固特点及铸造性能 102
一、球墨铸铁的凝固特点 102
二、球墨铸铁的铸造性能和铸造工艺特点 105
§6-4 常见缺陷及防止方法 107
一、缩孔及缩松 107
二、夹渣 108
三、石墨漂浮 110
四、皮下气孔 111
五、球化不良及球化衰退 112
§6-5 球墨铸铁生产中几个问题的讨论 114
一、关于合金化问题 114
二、关于铸态球墨铸铁的生产 114
三、钇基重稀土球墨铸铁 114
四、关于大断面球墨铸铁的生产 115
第七章 蠕虫状石墨铸铁 116
§7-1 金相组织及使用性能 116
一、金相组织特点 116
二、机械性能特点 117
三、其他性能特点 119
§7-2 蠕虫状石墨铸铁的制造 121
一、炉前处理技术 121
二、铸造性能及铸型工艺特点 124
三、铸件的质量控制 126
§7-3 蠕虫状石墨铸铁的应用 127
第八章 可锻铸铁 129
§8-1 可锻铸铁的牌号和用途 129
§8-2 可锻铸铁的制造方法 130
一、白口铸件的获得 131
二、铁素体可锻铸铁的退火处理 134
三、珠光体可锻铸铁的热处理 135
四、铸态可锻铸铁的尝试 136
§8-3 固态石墨化过程的基本原理 136
一、石墨核心的形成和长大 136
二、石墨析出物的形状 137
三、影响可锻铸铁石墨化过程的主要因素 138
§8-4 加速可锻铸铁石墨化退火的措施 138
一、加速石墨化退火的措施 138
二、孕育处理 139
§8-5 可锻铸铁常见缺陷及防止 142
一、灰点 142
二、缩松及枝状缩松 142
三、裂纹 143
四、回火脆性 143
第九章 特殊性能铸铁 144
§9-1 耐磨铸铁 144
一、铸铁组织对铸铁减摩性的影响 144
二、常用的减摩铸铁 146
三、在磨料磨损条件下工作的抗磨铸铁 151
四、常用的抗磨铸铁 153
§9-2 耐热铸铁 156
一、概述 156
二、铸铁在高温时的氧化 157
三、铸铁在高温时的生长 159
四、常用的耐热铸铁 160
§9-3 耐腐蚀铸铁 164
一、腐蚀的概念和过程 164
二、提高铸铁耐腐蚀性的途径 165
三、常用的耐腐蚀铸铁 166
第十章 铸铁热处理 171
§10-1 铸铁热处理的特点 171
一、铸铁的金相学特点 171
二、加热时铸铁组织的转变 172
三、冷却时铸铁组织的转变 173
§10-2 灰铸铁的热处理 174
一、消除内应力的低温退火 174
二、降低硬度的高温退火 175
§10-3 球墨铸铁的热处理 175
一、球墨铸铁的退火处理 176
二、球墨铸铁的正火处理 176
三、球墨铸铁的淬火与回火 181
四、球墨铸铁的等温淬火 184
§10-4 白口铸铁的热处理 186
一、消除内应力的退火处理 186
二、降低硬度的热处理 186
三、白口铸铁的淬火与回火 186
四、白口铸铁的等温淬火 187
第二篇 铸铁熔炼 188
第十一章 概论 188
§11-1 铸铁熔炼发展概况 188
一、我国铸铁熔炼发展概况 188
二、国外铸铁熔炼发展概况 189
三、铸铁熔炼发展趋向 189
§11-2 对铸铁熔炼的基本要求 190
一、铁水质量高 190
二、熔化速度快 190
三、熔炼耗费少 190
四、炉衬寿命长 190
五、操作条件好 190
§11-3 冲天炉的结构与操作工艺概述 190
一、冲天炉结构简介 190
二、冲天炉操作工艺概述 193
三、冲天炉工作的一般过程 194
第十二章 冲天炉内焦炭燃烧的基本规律 195
§12-1 焦炭的特性和对铸造用焦的要求 195
一、焦炭的成分 195
二、焦炭的强度与块度 195
三、焦炭的反应性与气孔率 196
§12-2 焦炭的发热量计算与燃烧计算 196
一、焦炭的发热量计算 196
二、焦炭的燃烧计算 197
§12-3 焦炭层状燃烧的基本规律 201
一、焦炭层状燃烧的一般过程 201
二、焦炭层中的氧化带 202
三、焦炭层中的还原带 205
四、炉气燃烧比 206
§12-4 冲天炉内焦炭的燃烧 208
一、燃烧比与焦炭消耗量的关系 208
二、冲天炉熔化率与风量和焦耗的关系 208
三、冲天炉风量与炉气成分的关系 209
四、影响冲天炉内焦炭燃烧的主要因素 211
第十三章 冲天炉熔炼的基本原理 212
§13-1 冲天炉内炉气与温度的分布 212
一、冲天炉内炉气的分布 212
二、冲天炉内温度的分布 213
§13-2 冲天炉内的热交换 214
一、冲天炉预热区内的热交换 214
二、冲天炉熔化区内的热交换 214
三、冲天炉过热区内的热交换 215
四、冲天炉炉缸区内的热交换 216
§13-3 影响冲天炉内热交换的主要因素 216
一、送风对冲天炉内热交换的影响 217
二、焦炭对冲天炉内热交换的影响 218
三、金属炉料对冲天炉内热交换的影响 220
四、熔炼操作对冲天炉内热交换的影响 220
五、冲天炉结构和尺寸对炉内热交换的影响 221
§13-4 冲天炉内的冶金反应 224
一、冲天炉内冶金反应的基本规律 224
二、冲天炉熔炼过程中铁水含碳量的变化 230
三、冲天炉熔炼过程中金属元素的氧化烧损 234
四、冲天炉熔炼过程中铁水含硫量的变化 236
五、冲天炉熔炼过程中铁水含磷量的变化 241
第十四章 常用冲天炉 242
§14-1 多排小风口冲天炉 242
一、多排小风口冲天炉结构概况 242
二、多排小风口冲天炉的使用效果 243
三、多排小风口冲天炉的主要特点 243
§14-2 双层送风冲天炉 245
一、双层送风冲天炉结构概况 246
二、双层送风冲天炉的使用效果 246
三、双层送风冲天炉的主要特点 247
§14-3 中央送风冲天炉 248
一、中央送风冲天炉结构概况 248
二、中央送风冲天炉的使用效果 249
三、中央送风冲天炉的主要特点 249
§14-4 卡腰三节炉 250
一、卡腰三节炉结构概况 250
二、卡腰三节炉的使用效果 250
三、卡腰三节炉的主要特点 251
§14-5 水冷无炉衬冲天炉 251
一、水冷无炉衬冲天炉结构概况 252
二、水冷无炉衬冲天炉的使用效果 253
三、水冷无炉衬冲天炉的主要特点 253
第十五章 冲天炉熔炼过程的控制 255
§15-1 冲天炉操作参数的选择与计算 255
一、冲天炉的网形图 255
二、冲天炉风量的计算 256
三、冲天炉的层焦量与层铁量的计算 257
四、冲天炉底焦高度的决定 258
五、冲天炉用熔剂量的计算 258
§15-2 冲天炉的配料计算 258
一、配料计算的原始资料 259
二、配料计算 259
§15-3 冲天炉熔炼过程的测试 261
一、温度测量 261
二、风压与风量测量 265
三、炉气分析 268
§15-4 冲天炉熔炼的控制 270
一、铁水化学成分的控制 270
二、铁水温度的控制 271
三、冲天炉熔炼中的故障及其防止方法 272
第十六章 铸铁的其他熔炼方法 274
§16-1 煤粉化铁 274
一、煤粉化铁炉的基本结构 274
二、煤粉化铁炉的操作工艺 278
三、煤粉化铁炉的工作特点 278
§16-2 工频感应电炉化铁 280
一、工频感应电炉的基本工作原理 280
二、工频感应电炉的基本结构 281
三、工频感应电炉的熔炼特点 283
§16-3 冲天炉与电炉双联熔炼 284
一、冲天炉附设工频前炉 284
二、冲天炉与工频浇注炉双联 284
三、冲天炉与工频感应电炉双联 285
铸铁熔炼参考资料 286
一、我国冲天炉的主要尺寸 286
二、冲天炉热平衡计算 288
三、生铁锭的化学成分 291
四、铁合金的化学成分 293
五、铁合金比重、堆比重及熔点 296
六、燃料及熔剂 297
七、耐火材料与绝热材料 299