现代铸铁技术电子书

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序 共享 共赢

前言

第1章 铸铁发展简史

1.1 铸造技术发展简史

1.2 铸造技术及其发展趋势

1.3 灰铸铁

1.4 球墨铸铁

1.5 铸铁熔炼

1.6 现代铸铁技术展望

第2章 铸铁件及其生产方法

2.1 铸件的含义

2.2 铸件的分类

2.3 铸造方法的选择

2.3.1 优先采用砂型铸造

2.3.2 铸造方法应和生产批量相适应

2.3.3 造型方法应适合工厂条件

2.3.4 要兼顾铸件的精度要求和成本

2.3.5 模具及工装夹具的制造与维护

2.4 造型工艺过程

2.5 制芯工艺过程

2.5.1 油砂芯工艺

2.5.2 壳芯工艺

2.5.3 热芯盒工艺

2.5.4 冷芯盒工艺

2.5.5 树脂自硬砂工艺

2.6 3D打印砂型工艺过程

2.6.1 3DP砂型工艺

2.6.2 SLS砂型工艺

2.7 熔炼工艺过程

2.8 铸件浇注和落砂

2.9 铸件清理方法

第3章 铸铁冶金学

3.1 铸铁类型

3.1.1 铸铁分类

3.1.2 铸铁牌号

3.1.3 各主要工业标准的铸铁牌号对照（见表3-3）

3.2 铁-碳-硅系

3.2.1 Fe-C、Fe-Fe3C双重相图

3.2.2 Fe-C-Si准二元相图

3.3 铸铁凝固结晶过程

3.3.1 铸铁的初生结晶

3.3.2 铸铁的共晶凝固

3.3.3 铸铁的共析转变

3.4 影响铸铁铸态组织的因素

3.4.1 冷却速度

3.4.2 温度

3.4.3 化学成分

3.5 孕育处理

3.6 铸铁凝固及冷却过程中的主要缺陷形成原理及预防

3.6.1 铸铁的凝固冷却过程的变化

3.6.2 缩孔和缩松的形成机理及防治

3.6.3 铸造应力、变形的形成机理及预防

3.6.4 非金属夹杂物和组织不均匀性及其防治

3.6.5 气孔的形成及其防治

第4章 铸铁件检测和试验

4.1 技术条件

4.2 铁液质量检测

4.2.1 铁液温度测量

4.2.2 铁液成分检测

4.3 铸铁金相组织检测

4.3.1 铸铁中石墨的检测

4.3.2 铸铁金属基体组织检测

4.3.3 铸铁中碳化物分类检测

4.3.4 检测铸铁中磷共晶分类

4.3.5 铸铁共晶团检测

4.4 铸铁力学性能试验

4.4.1 铸铁拉伸试验

4.4.2 铸铁疲劳试验

4.5 铸件的检验

4.5.1 金属材料性能

4.5.2 铸件铸造表面粗糙度

4.5.3 铸件尺寸精度

4.5.4 铸件健全性检测

第5章 灰铸铁

5.1 灰铸铁分级

5.1.1 简介

5.1.2 金相组织分级

5.2 灰铸铁的性能

5.2.1 影响铸铁性能的因素

5.2.2 力学性能

5.3 灰铸铁的冶金质量指标

5.4 改善灰铸铁力学性能的途径

5.4.1 化学成分

5.4.2 合金元素

5.4.3 微量元素的影响

5.4.4 孕育处理

5.4.5 生产工艺因素

第6章 球墨铸铁

6.1 球墨铸铁牌号

6.1.1 球墨铸铁单铸试块性能

6.1.2 球墨铸铁附铸试样性能（见表6-5、表6-6）

6.1.3 铸件本体试样性能

6.2 固溶强化铁素球墨铸铁牌号及力学性能

6.2.1 固溶强化铁素体球墨铸铁

6.2.2 固溶强化铁素体球墨铸铁硬度分类

6.2.3 固溶强化铁素体球墨铸铁金相组织

6.2.4 固溶强化铁素体球墨铸铁化学成分

6.3 铸铁石墨分类

6.3.1 石墨形态

6.3.2 球化分级

6.3.3 石墨大小

6.4 球墨铸铁的性能

6.4.1 抗拉强度、屈服强度及伸长率

6.4.2 弹性模量

6.4.3 疲劳强度

6.4.4 冲击韧性

6.4.5 硬度

6.4.6 可加工性

6.4.7 渗漏性

6.5 球墨铸铁的化学成分

6.5.1 基本元素（碳、硅、锰、磷、硫）

6.5.2 合金元素

6.5.3 微量元素

6.6 球化处理及孕育处理

6.6.1 严格控制

6.6.2 预处理

6.6.3 球墨铸铁球化处理工艺

6.7 球墨铸铁的热处理

6.7.1 去应力热处理

6.7.2 去碳化物退火（石墨化退火）

6.7.3 硬化

6.7.4 调质处理（淬火和回火）

6.7.5 铁素体化

6.7.6 软化退火

6.7.7 正火（正常退火）

第7章 铸铁熔炼

7.1 熔炼工艺

7.2 冲天炉熔炼

7.3 感应电炉熔炼开始

7.4 电弧炉熔炼

7.5 炉料

7.5.1 生铁

7.5.2 废钢

7.5.3 回炉铁

7.5.4 铁合金

7.5.5 炉料遗传性影响

7.6 铸铁熔炼程序

7.6.1 氧在铁液中的作用及其对铸铁质量的影响

7.6.2 铸铁孕育理论

7.6.3 铸铁感应炉熔炼制度

7.7 灰铸铁熔炼程序

7.7.1 灰铸铁熔炼配料工艺

7.7.2 电炉熔炼装料

7.7.3 电炉熔炼过程控制工艺

7.8 球墨铸铁熔炼程序

7.8.1 冶金预处理

7.8.2 球墨铸铁熔炼程序

7.8.3 脱硫处理

7.8.4 球化处理

7.8.5 孕育

7.8.6 球墨铸铁熔炼程序

第8章 铸件及铸造工艺设计

8.1 引言

8.2 铸件设计

8.2.1 铸件使用功能设计

8.2.2 铸件结构设计

8.2.3 铸铁件功能设计（见表8-9）

8.2.4 铸铁件工艺设计（见表8-10）

8.2.5 避免铸造缺陷的设计（见表8-11）

8.2.6 铸铁件经济性设计（见表8-12）

8.3 铸造工艺设计

8.3.1 铸造工艺虚拟设计系统简介

8.3.2 浇注位置和分型面设定原则（见表8-13）

8.3.3 铸造工艺设计相关原则（见表8-14）

8.3.4 铸造工艺参数

8.3.5 铸铁件浇注系统设计规范

8.3.6 陶瓷过滤器浇注系统设计

8.3.7 冒口设计规范

8.3.8 冷铁设计及应用规范

8.4 铸造工艺设计案例

8.4.1 某燃气轮机进气缸工艺案例

8.4.2 某蜗壳压缩机产品工艺案例

8.4.3 某中速柴油机气缸盖铸件生产工艺案例

8.4.4 某机床床身铸件工艺案例

第9章 绿色智能铸造

9.1 智能铸造简介

9.1.1 定义与特征

9.1.2 范式演进（见图9-1）

9.1.3 系统架构

9.1.4 实施路径

9.2 绿色铸造

9.2.1 定义与特征

9.2.2 实施原则

9.2.3 基本要求

9.2.4 主要内容

9.2.5 评价要求

附录 模数计算