鑄造手冊第2卷

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《鑄造手冊第2卷》，副標題：鑄鋼 ，中國機械工程學會鑄造分會 著，出版社： 機械工業出版社。

機械工業出版社成立於1950年，是建國後國家設立的第一家科技出版社，前身為科學技術出版社，1952年更名為機械工業出版社。機械工業出版社（以下簡稱機工社）由機械工業信息研究院作為主辦單位，目前隸屬於國務院國資委。

目錄

內容簡介

《鑄造手冊》第4版共分鑄鐵、鑄鋼、鑄造非鐵合金、造型材料、鑄造工藝和特種鑄造６卷出版。本書為鑄鋼卷。第4版在第3版的基礎上，對鑄鋼相關標準進行查新、更正，對各種鑄鋼熔煉工藝、熔煉設備、檢測手段進行補充和完善，充分反映了當前新技術、新設備和新工藝的應用現狀，以及自動化、智能化、低碳環保及綠色鑄造的發展趨勢。本書包括緒論，基本知識，鑄鋼的分類及牌號表示方法，一般工程與結構用鑄造碳鋼和高強度鑄鋼，鑄造中、低合金鋼，鑄造不鏽鋼與耐熱鋼，鑄造耐磨鋼，鑄造特殊用鋼及專業用鋼，鑄造用鋼的熔煉，鑄造用鋼的爐外精煉，鑄鋼件的熱處理，鑄鋼件的質量檢測，共12章；主要介紹了鑄鋼工業的發展簡史、前景與展望及其應用，製備鑄鋼件需要的基礎知識，各種鑄鋼的標準、牌號、化學成分、金相組織、性能及應用特點，鑄鋼各種熔煉方法及其發展趨勢，鑄鋼熱處理工藝知識，以及鑄鋼件質量檢測基礎知識。本書由中國機械工程學會鑄造分會組織編寫，內容系統全面，具有權威性、科學性、實用性、可靠性和先進性。

目錄

第4版前言

第3版前言

第2版前言

第1版前言

本書主要符號表

第1章緒論1

1.1鑄鋼工業的發展1

1.1.1鑄鋼件的出現和鑄鋼工業的形成1

1.1.220世紀40年代以後鑄鋼工業的技術

進步2

1.2鑄鋼件的優點4

1.2.1與鍛鋼件比較4

1.2.2與焊接結構件比較5

1.2.3與鑄鐵件及其他合金鑄件比較5

1.3鑄鋼件的應用5

1.3.1電站設備5

1.3.2鐵路機車及車輛5

1.3.3建築、工程機械及其他車輛6

1.3.4礦山設備7

1.3.5鍛壓及冶金設備7

1.3.6航空及航天設備7

1.3.7高壓容器設備8

1.3.8船舶8

1.3.9農用機具8

參考文獻9

第2章基本知識10

2.1鋼的金相和熱處理基礎10

2.1.1Fe-Fe3C相圖10

2.1.2Fe-Fe3C系合金的分類12

2.1.3碳鋼的鑄態組織12

2.1.4碳鋼在加熱過程中的組織轉變13

2.1.5碳鋼在冷卻過程中的組織轉變14

2.1.6碳對碳鋼顯微組織和性能的影響15

2.2鋼的合金化基本知識17

2.2.1合金元素在鋼中存在的形態17

2.2.2合金元素對相圖的影響18

2.2.3合金元素對等溫轉變曲線的影響21

2.2.4合金元素對連續冷卻轉變曲線的

影響21

2.2.5合金元素對鋼的組織及性能的

影響23

2.2.6常用合金化元素在鋼中的作用28

2.3影響鑄鋼性能的一些因素29

2.3.1鋼中常見雜質元素的影響29

2.3.2鋼中非金屬夾雜物的影響32

2.3.3鑄鋼凝固速度對組織和性能的

影響34

2.4電弧爐煉鋼基本知識36

2.4.1電弧爐煉鋼的特點36

2.4.2電弧爐煉鋼中的爐渣36

2.4.3煉鋼中冶金反應的熱力學40

2.4.4煉鋼中冶金反應的動力學46

2.5感應電爐煉鋼基本知識47

2.5.1無心感應電爐煉鋼原理47

2.5.2感應電爐煉鋼的優缺點47

2.5.3真空感應電爐煉鋼48

2.6爐外精煉基本知識52

2.6.1爐外精煉的重要作用52

2.6.2爐外精煉技術的發展52

2.6.3爐外精煉的特點和方法53

2.6.4爐外精煉的基本原理53

2.6.5爐外精煉技術在鑄鋼生產中的

應用56

2.6.6純淨鋼精煉技術57

2.6.7爐外精煉技術發展趨勢59

參考文獻59

第3章鑄鋼的分類及牌號表示方法60

3.1鑄鋼的分類60

3.2我國鑄鋼牌號的表示方法60

3.3某些國家鑄鋼牌號的表示方法61

3.3.1國際標準61

3.3.2歐洲標準61

3.3.3德國標準62

3.3.4美國標準63

3.3.5英國標準63

3.3.6法國標準64

3.3.7日本標準64

3.3.8俄羅斯標準64

3.4各國鑄鋼牌號表示方法對照64

參考文獻67

第4章一般工程與結構用鑄造碳鋼和

高強度鑄鋼68

4.1鑄造碳鋼68

4.1.1一般工程用鑄造碳鋼68

4.1.2特殊情況下的處理方法73

4.2一般工程與結構用高強度鑄鋼76

4.2.1國際標準76

4.2.2美國標準76

4.2.3其他國家的有關標準76

4.3焊接結構用鑄鋼77

4.3.1國際標準77

4.3.2我國標準77

4.3.3日本標準78

4.3.4美國標準78

4.3.5德國標準78

4.4碳鋼的物理性能和鑄造性能80

4.4.1物理性能80

4.4.2鑄造性能85

4.5碳鋼的典型金相組織88

4.5.1鑄態組織89

4.5.2低碳鑄鋼的典型金相組織90

4.5.3中碳鑄鋼的典型金相組織91

4.5.4高碳亞共析鑄鋼的典型金相組織93

4.5.5高碳過共析鑄鋼的典型金相組織95

4.5.6鑄造碳鋼的斷面效應95

參考文獻96

第5章鑄造中、低合金鋼97

5.1低合金鑄鋼97

5.1.1國家標準低合金鑄鋼97

5.1.2行業標準低合金鑄鋼98

5.2我國的中、低合金高強度鑄鋼101

5.2.1鑄造錳鋼101

5.2.2鑄造硅錳鋼102

5.2.3鑄造錳鉬鋼103

5.2.4鑄造硅錳鉬鋼103

5.2.5鑄造錳鉬釩鋼與鑄造硅錳鉬釩鋼103

5.2.6鑄造錳鉬釩銅鋼104

5.2.7鑄造鉻鋼104

5.2.8鉻鉬鑄鋼105

5.2.9鉻錳硅鑄鋼106

5.2.10鉻錳鉬鑄鋼106

5.2.11鉻鉬釩鑄鋼107

5.2.12鉻銅鑄鋼107

5.2.13鉬鑄鋼108

5.2.14鉻鎳鉬鑄鋼108

5.2.15銅鑄鋼109

5.3微量合金化鑄鋼109

5.3.1釩、鈮系微量合金化鑄鋼109

5.3.2硼系微量合金化鑄鋼115

5.3.3稀土鑄鋼115

5.4國外的中、低合金鑄鋼116

5.4.1歐洲中、低合金鑄鋼116

5.4.2美國中、低合金鑄鋼121

5.4.3日本低合金鑄鋼126

5.4.4德國低合金高強度鑄鋼128

5.4.5俄羅斯合金鑄鋼133

5.4.6法國工程與結構用鑄鋼133

5.4.7英國工程與結構用鑄鋼138

5.4.8瑞典非合金和合金鑄鋼138

5.4.9美國某公司典型低合金鋼140

5.5低合金高強度鑄鋼的典型金相組織149

5.5.1w(Mn)=1.5％的鑄鋼149

5.5.2w(Mo)=0.5%的鑄鋼150

5.5.3鉻鉬釩鑄鋼150

5.5.4鉻鑄鋼152

5.5.5鉻鉬鑄鋼152

5.5.6鉻鎳鉬鑄鋼156

5.5.7鎳鑄鋼156

參考文獻157

第6章鑄造不鏽鋼與耐熱鋼158

6.1工程與結構用中、高強度馬氏體型

不鏽鋼158

6.1.1工程與結構用中、高強度馬氏體型

不鏽鋼的有關標準158

6.1.2w(Cr)=13％、w(Ni)=4％左右的

鑄鋼169

6.1.3沉澱硬化型不鏽鋼175

6.2耐蝕鑄造不鏽鋼及鎳基鑄造合金178

6.2.1耐蝕不鏽鋼的品種178

6.2.2耐蝕不鏽鋼的化學成分和力學、

物理性能180

6.2.3耐蝕不鏽鋼的有關標準181

6.2.4耐蝕不鏽鋼的物理性能215

6.2.5耐蝕不鏽鋼的典型金相組織224

6.2.6耐蝕鎳基合金226

6.3鑄造耐熱鋼238

6.3.1耐熱鋼的分類238

6.3.2鑄造耐熱鋼的有關標準238

6.3.3耐熱鋼鑄件的耐熱性能258

6.3.4高合金耐熱鋼和耐蝕鋼的焊接性260

6.3.5耐熱鋼鑄件的典型金相組織260

參考文獻262

·ⅩⅦ·第7章鑄造耐磨鋼263

7.1耐磨奧氏體錳鋼263

7.1.1Mn13系列耐磨高錳鋼263

7.1.2耐磨中錳鋼275

7.1.3Mn18系列耐磨高錳鋼275

7.2其他耐磨高合金鋼275

7.3耐磨中合金鋼276

7.4耐磨低合金鋼277

7.4.1水淬熱處理低合金馬氏體耐磨鋼278

7.4.2油淬、空淬熱處理低合金馬氏體

耐磨鋼279

7.4.3等溫淬火低合金貝氏體耐磨鋼280

7.4.4正火熱處理低合金珠光體耐磨鋼280

7.5耐磨碳鋼281

7.6鑄造石墨鋼281

7.7陶瓷增硬（強）耐磨鋼基複合材料282

參考文獻283

第8章鑄造特殊用鋼及專業用鋼284

8.1低溫用鑄鋼284

8.1.1我國低溫用鑄鋼284

8.1.2美國低溫用鑄鋼284

8.1.3日本低溫高壓用鑄鋼287

8.1.4俄羅斯低溫耐磨鑄鋼287

8.1.5法國低溫用鑄鋼289

8.2鑄造工具鋼290

8.2.1美國鑄造工具鋼290

8.2.2美國某公司鑄造工具鋼290

8.3承壓鑄鋼290

8.3.1我國承壓鑄鋼290

8.3.2國際承壓鑄鋼297

8.3.3美國承壓鑄鋼302

8.3.4英國承壓鑄鋼311

8.3.5日本承壓鑄鋼314

8.3.6法國承壓鑄鋼315

8.4精密鑄造用鑄鋼及合金318

8.4.1英國精密鑄造碳鋼和低合金鑄鋼318

8.4.2美國精密鑄造用鑄鋼及其合金318

8.4.3美國某公司鈷基合金318

8.4.4德國醫療器械用鑄造不鏽鋼318

8.4.5我國精密鑄造用鑄鋼318

8.4.6國際精密鑄造用鑄鋼318

8.5離心鑄造鑄鋼管325

8.5.1美國離心鑄鋼管325

8.5.2日本離心鑄造用鑄鋼管329

8.5.3國際離心鑄鋼及其合金330

8.6專業鑄造用鋼331

8.6.1重型與礦山機器用鑄鋼331

8.6.2水輪機用鑄鋼331

8.6.3汽輪機用鑄鋼331

8.6.4機車車輛用鑄鋼331

8.6.5常用鑄鋼軋輥用鋼331

8.6.6無磁及電工用鑄鋼331

參考文獻339

第9章鑄造用鋼的熔煉340

9.1煉鋼用原材料340

9.1.1金屬材料340

9.1.2造渣材料、氧化劑和增碳劑362

9.1.3耐火材料364

9.1.4其他材料382

9.2普通功率煉鋼電弧爐的構造及主要技術

性能386

9.3鹼性電弧爐氧化法煉鋼工藝389

9.3.1修補爐襯、配料及裝料389

9.3.2熔化期的技術措施391

9.3.3氧化期的技術要求及過程控制392

9.3.4還原期的技術要求及過程控制396

9.3.5冶煉過程中對鋼液溫度的控制398

9.3.6出鋼的技術要求399

9.3.7碳鋼氧化法冶煉工藝399

9.3.8低合金鋼氧化法冶煉工藝399

9.3.9高合金鋼氧化法冶煉工藝403

9.3.10初煉鋼液的冶煉工藝407

9.4鹼性電弧爐返回法煉鋼工藝408

9.4.1返回法煉鋼的工藝要點408

9.4.2高合金鋼返回法冶煉工藝410

9.5鹼性電弧爐不氧化法煉鋼工藝412

9.5.1不氧化法煉鋼的工藝要點412

9.5.2高合金鋼不氧化法冶煉工藝414

9.6酸性電弧爐煉鋼工藝416

9.6.1酸性電弧爐煉鋼工藝特點416

9.6.2補爐、配料及裝料416

9.6.3氧化法冶煉工藝416

9.6.4不氧化法冶煉工藝418

9.6.5硅還原法冶煉工藝418

9.7電弧爐煉鋼的合理供電制度419

9.7.1電弧爐的主要電路及電氣裝置419

9.7.2合理的供電制度419

9.8超高功率電弧爐煉鋼技術與節能技術421

9.8.1高阻抗技術421

9.8.2泡沫渣技術422

9.8.3水冷爐壁和水冷爐蓋技術423

9.8.4無渣出鋼技術424

9.8.5廢鋼預熱技術424

9.8.6氧-燃燒嘴助熔技術425

9.8.7底吹氣體攪拌技術426

9.9直流電弧爐設備簡介及特點427

9.9.1直流電弧爐的發展概況427

9.9.2直流電弧爐的特點427

9.9.3直流電弧爐的類型及冶煉工藝

特點428

9.9.4電爐煉鋼智能化430

9.10感應電爐煉鋼設備簡介及工藝431

9.10.1煉鋼用感應電爐的主要技術

性能431

9.10.2感應電爐煉鋼工藝432

9.11真空感應爐設備及工藝438

9.11.1真空感應爐現狀438

9.11.2真空感應爐設備簡介438

9.11.3真空感應爐煉鋼工藝439

9.12鋼的澆注442

9.12.1盛鋼桶的形式與規格442

9.12.2盛鋼桶的準備442

9.12.3鋼液在盛鋼桶中的鎮靜443

9.12.4鑄鋼件的澆注溫度和澆注速度443

9.12.5保護澆注445

9.12.6澆注操作工藝要點445

參考文獻445

·ⅩⅧ·第10章鑄造用鋼的爐外精煉446

10.1概述446

10.1.1爐外精煉的任務446

10.1.2爐外精煉的主要優點446

10.1.3爐外精煉的基本功能446

10.2爐外精煉工藝的種類及其特點448

10.3鋼液滴流真空除氣法452

10.3.1鋼包除氣法452

10.3.2倒包除氣法452

10.3.3出鋼除氣法453

10.4鋼包精煉法453

10.4.1LF(V)鋼包精煉法453

10.4.2ASEA-SKF鋼包精煉法458

10.4.3真空電弧加熱除氣法462

10.5氬氧脫碳和真空氧脫碳精煉法463

10.5.1AOD法工藝及設備463

10.5.2VOD法工藝及設備470

10.6真空提升除氣法和真空循環除氣法478

10.6.1概況478

10.6.2真空提升除氣法478

10.6.3真空循環除氣法479

10.7電渣重熔485

10.7.1概述485

10.7.2主要過程485

10.7.3冶金反應486

10.7.4電渣重熔用渣系486

10.7.5電渣重熔工藝487

10.7.6電渣重熔設備488

10.7.7電渣重熔新發展488

10.8其他爐外精煉方法488

10.8.1鋼包噴粉精煉法488

10.8.2鋼包吹氬法490

10.8.3鋼包餵線法492

10.9爐外精煉用原材料494

10.9.1耐火材料494

10.9.2電極501

10.9.3輔助材料501

10.9.4惰性氣體502

10.10純淨鋼生產技術502

10.10.1純淨鋼概念及當今水平502

10.10.2有害元素去除途徑503

10.10.3純淨鋼冶煉工藝路線503

參考文獻504

第11章鑄鋼件的熱處理505

11.1鑄鋼件熱處理的一般問題505

11.1.1鑄鋼件熱處理的特點505

11.1.2鑄鋼件熱處理的主要工藝要素505

11.1.3鑄鋼件的熱處理方式506

11.1.4熱處理對鑄鋼件性能的影響512

11.2鑄鋼件的表面淬火處理和化學熱

處理515

11.2.1鑄鋼件的表面淬火處理515

11.2.2鑄鋼件的化學熱處理519

11.3各種鑄鋼件的熱處理工藝522

11.3.1碳鋼鑄件的熱處理522

11.3.2中、低合金鋼鑄件的熱處理524

11.3.3耐磨鑄鋼件的熱處理528

11.3.4耐蝕不鏽鋼鑄件的熱處理535

11.3.5耐熱鑄鋼件的熱處理542

11.3.6工、模具鋼鑄件的熱處理544

11.3.7專業用鑄鋼件的熱處理547

11.3.8低溫用鑄鋼件的熱處理553

11.3.9大型鑄鋼件的熱處理554

11.4鑄鋼件熱處理時常見的缺陷556

11.5鑄鋼件熱處理車間常用的加熱設備558

11.5.1熱處理用加熱爐的分類558

11.5.2油爐559

11.5.3煤氣爐560

11.5.4電阻爐560

11.6鑄鋼熱處理節能簡介566

11.6.1熱處理節能的基本策略566

11.6.2熱處理節能相關名詞及技術經濟

指標566

11.6.3熱處理節能方法簡介566

11.7鑄鋼熱處理生產的環境污染及防治568

參考文獻569

第12章鑄鋼件的質量檢測570

12.1鑄鋼金相組織的檢驗570

12.1.1宏觀組織檢驗570

12.1.2微觀組織檢驗573

12.1.3斷口的檢驗和分析582

12.1.4微區成分分析和相結構分析586

12.2鑄鋼化學成分分析588

12.2.1化學分析588

12.2.2儀器分析技術593

12.2.3氣體分析597

12.3鑄鋼力學性能試驗598

12.3.1試塊598

12.3.2拉伸試驗599

12.3.3硬度試驗600

12.3.4衝擊試驗602

12.3.5彎曲試驗604

12.3.6疲勞性能試驗604

12.3.7斷裂韌度試驗606

12.4鑄鋼的特殊性能測定609

12.4.1鑄鋼的長期高溫性能測定609

12.4.2鑄鋼耐蝕性的測定613

12.4.3鑄鋼耐磨性的測定614

12.5鑄鋼的物理性能測定617

12.5.1密度的測定617

12.5.2彈性模量的測定618

12.5.3比熱容的測定618

12.5.4線脹係數的測定619

12.5.5熱導率的測定620

12.5.6電阻率的測定621

12.5.7磁學性能的測定622

12.5.8熱分析法623

12.6鑄鋼工藝性能的測定625

12.6.1鑄造性能的測定625

12.6.2焊接性能的測定630

12.6.3切削性能的測定631

12.6.4溫度的測定632

12.7鑄鋼的無損檢測和質量分級636

12.7.1射線檢測636

12.7.2超聲檢測639

12.7.3磁粉檢測643

12.7.4滲透檢測646

12.7.5無損檢測新技術648

12.8鑄鋼件的主要缺陷652

12.8.1鑄鋼件常見缺陷的特徵、形成原因及

預防方法653

12.8.2鑄鋼件的鑄造缺陷655

12.8.3鑄鋼件的冶金缺陷655

參考文獻657

附錄658

附錄A鑄鋼件交貨通用技術條件658

附錄B金屬的物理性能660

附錄C鋼中主要元素對鋼的熔點和密度的

影響662

附錄D鋼的硬度值換算表663

附錄E元素周期表668