鑄造手冊(cè) 第2卷 鑄鋼（第4版）

第4版前言
第3版前言
第2版前言
第1版前言
本書(shū)主要符號(hào)表
第1章緒論1
1.1鑄鋼工業(yè)的發(fā)展1
1.1.1鑄鋼件的出現(xiàn)和鑄鋼工業(yè)的形成1
1.1.220世紀(jì)40年代以后鑄鋼工業(yè)的技術(shù)
進(jìn)步2
1.2鑄鋼件的優(yōu)點(diǎn)4
1.2.1與鍛鋼件比較4
1.2.2與焊接結(jié)構(gòu)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(yīng)用5
1.3.1電站設(shè)備5
1.3.2鐵路機(jī)車(chē)及車(chē)輛5
1.3.3建筑、工程機(jī)械及其他車(chē)輛6
1.3.4礦山設(shè)備7
1.3.5鍛壓及冶金設(shè)備7
1.3.6航空及航天設(shè)備7
1.3.7高壓容器設(shè)備8
1.3.8船舶8
1.3.9農(nóng)用機(jī)具8
參考文獻(xiàn)9
第2章基本知識(shí)10
2.1鋼的金相和熱處理基礎(chǔ)10
2.1.1Fe-Fe3C相圖10
2.1.2Fe-Fe3C系合金的分類(lèi)12
2.1.3碳鋼的鑄態(tài)組織12
2.1.4碳鋼在加熱過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變13
2.1.5碳鋼在冷卻過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變14
2.1.6碳對(duì)碳鋼顯微組織和性能的影響15
2.2鋼的合金化基本知識(shí)17
2.2.1合金元素在鋼中存在的形態(tài)17
2.2.2合金元素對(duì)相圖的影響18
2.2.3合金元素對(duì)等溫轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)的影響21
2.2.4合金元素對(duì)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)的
影響21
2.2.5合金元素對(duì)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(jiàn)雜質(zhì)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(duì)組織和性能的
影響34
2.4電弧爐煉鋼基本知識(shí)36
2.4.1電弧爐煉鋼的特點(diǎn)36
2.4.2電弧爐煉鋼中的爐渣36
2.4.3煉鋼中冶金反應(yīng)的熱力學(xué)40
2.4.4煉鋼中冶金反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)46
2.5感應(yīng)電爐煉鋼基本知識(shí)47
2.5.1無(wú)心感應(yīng)電爐煉鋼原理47
2.5.2感應(yīng)電爐煉鋼的優(yōu)缺點(diǎn)47
2.5.3真空感應(yīng)電爐煉鋼48
2.6爐外精煉基本知識(shí)52
2.6.1爐外精煉的重要作用52
2.6.2爐外精煉技術(shù)的發(fā)展52
2.6.3爐外精煉的特點(diǎn)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(shù)在鑄鋼生產(chǎn)中的
應(yīng)用56
2.6.6純凈鋼精煉技術(shù)57
2.6.7爐外精煉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)59
參考文獻(xiàn)59
第3章鑄鋼的分類(lèi)及牌號(hào)表示方法60
3.1鑄鋼的分類(lèi)60
3.2我國(guó)鑄鋼牌號(hào)的表示方法60
3.3某些國(guó)家鑄鋼牌號(hào)的表示方法61
3.3.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)61
3.3.2歐洲標(biāo)準(zhǔn)61
3.3.3德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)62
3.3.4美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)63
3.3.5英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)63
3.3.6法國(guó)標(biāo)準(zhǔn)64
3.3.7日本標(biāo)準(zhǔn)64
3.3.8俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)64
3.4各國(guó)鑄鋼牌號(hào)表示方法對(duì)照64
參考文獻(xiàn)67
第4章一般工程與結(jié)構(gòu)用鑄造碳鋼和
高強(qiáng)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(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度鑄鋼76
4.2.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)76
4.2.2美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)76
4.2.3其他國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)76
4.3焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼77
4.3.1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)77
4.3.2我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)77
4.3.3日本標(biāo)準(zhǔn)78
4.3.4美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)78
4.3.5德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)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(tài)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(guò)共析鑄鋼的典型金相組織95
4.5.6鑄造碳鋼的斷面效應(yīng)95
參考文獻(xiàn)96
第5章鑄造中、低合金鋼97
5.1低合金鑄鋼97
5.1.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低合金鑄鋼97
5.1.2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)低合金鑄鋼98
5.2我國(guó)的中、低合金高強(qiáng)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(guó)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(guó)中、低合金鑄鋼121
5.4.3日本低合金鑄鋼126
5.4.4德國(guó)低合金高強(qiáng)度鑄鋼128
5.4.5俄羅斯合金鑄鋼133
5.4.6法國(guó)工程與結(jié)構(gòu)用鑄鋼133
5.4.7英國(guó)工程與結(jié)構(gòu)用鑄鋼138
5.4.8瑞典非合金和合金鑄鋼138
5.4.9美國(guó)某公司典型低合金鋼140
5.5低合金高強(qiáng)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(xiàn)157
第6章鑄造不銹鋼與耐熱鋼158
6.1工程與結(jié)構(gòu)用中、高強(qiáng)度馬氏體型
不銹鋼158
6.1.1工程與結(jié)構(gòu)用中、高強(qiáng)度馬氏體型
不銹鋼的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)158
6.1.2w(Cr)=13％、w(Ni)=4％左右的
鑄鋼169
6.1.3沉淀硬化型不銹鋼175
6.2耐蝕鑄造不銹鋼及鎳基鑄造合金178
6.2.1耐蝕不銹鋼的品種178
6.2.2耐蝕不銹鋼的化學(xué)成分和力學(xué)、
物理性能180
6.2.3耐蝕不銹鋼的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)181
6.2.4耐蝕不銹鋼的物理性能215
6.2.5耐蝕不銹鋼的典型金相組織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(lèi)238
6.3.2鑄造耐熱鋼的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)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(qiáng)）耐磨鋼基復(fù)合材料282
參考文獻(xiàn)283
第8章鑄造特殊用鋼及專(zhuān)業(yè)用鋼284
8.1低溫用鑄鋼284
8.1.1我國(guó)低溫用鑄鋼284
8.1.2美國(guó)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(guó)低溫用鑄鋼289
8.2鑄造工具鋼290
8.2.1美國(guó)鑄造工具鋼290
8.2.2美國(guó)某公司鑄造工具鋼290
8.3承壓鑄鋼290
8.3.1我國(guó)承壓鑄鋼290
8.3.2國(guó)際承壓鑄鋼297
8.3.3美國(guó)承壓鑄鋼302
8.3.4英國(guó)承壓鑄鋼311
8.3.5日本承壓鑄鋼314
8.3.6法國(guó)承壓鑄鋼315
8.4精密鑄造用鑄鋼及合金318
8.4.1英國(guó)精密鑄造碳鋼和低合金鑄鋼318
8.4.2美國(guó)精密鑄造用鑄鋼及其合金318
8.4.3美國(guó)某公司鈷基合金318
8.4.4德國(guó)醫(yī)療器械用鑄造不銹鋼318
8.4.5我國(guó)精密鑄造用鑄鋼318
8.4.6國(guó)際精密鑄造用鑄鋼318
8.5離心鑄造鑄鋼管325
8.5.1美國(guó)離心鑄鋼管325
8.5.2日本離心鑄造用鑄鋼管329
8.5.3國(guó)際離心鑄鋼及其合金330
8.6專(zhuān)業(yè)鑄造用鋼331
8.6.1重型與礦山機(jī)器用鑄鋼331
8.6.2水輪機(jī)用鑄鋼331
8.6.3汽輪機(jī)用鑄鋼331
8.6.4機(jī)車(chē)車(chē)輛用鑄鋼331
8.6.5常用鑄鋼軋輥用鋼331
8.6.6無(wú)磁及電工用鑄鋼331
參考文獻(xiàn)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(gòu)造及主要技術(shù)
性能386
9.3堿性電弧爐氧化法煉鋼工藝389
9.3.1修補(bǔ)爐襯、配料及裝料389
9.3.2熔化期的技術(shù)措施391
9.3.3氧化期的技術(shù)要求及過(guò)程控制392
9.3.4還原期的技術(shù)要求及過(guò)程控制396
9.3.5冶煉過(guò)程中對(duì)鋼液溫度的控制398
9.3.6出鋼的技術(shù)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堿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(diǎn)408
9.4.2高合金鋼返回法冶煉工藝410
9.5堿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(diǎn)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(diǎn)416
9.6.2補(bǔ)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(shù)與節(jié)能技術(shù)421
9.8.1高阻抗技術(shù)421
9.8.2泡沫渣技術(shù)422
9.8.3水冷爐壁和水冷爐蓋技術(shù)423
9.8.4無(wú)渣出鋼技術(shù)424
9.8.5廢鋼預(yù)熱技術(shù)424
9.8.6氧-燃燒嘴助熔技術(shù)425
9.8.7底吹氣體攪拌技術(shù)426
9.9直流電弧爐設(shè)備簡(jiǎn)介及特點(diǎn)427
9.9.1直流電弧爐的發(fā)展概況427
9.9.2直流電弧爐的特點(diǎn)427
9.9.3直流電弧爐的類(lèi)型及冶煉工藝
特點(diǎn)428
9.9.4電爐煉鋼智能化430
9.10感應(yīng)電爐煉鋼設(shè)備簡(jiǎn)介及工藝431
9.10.1煉鋼用感應(yīng)電爐的主要技術(shù)
性能431
9.10.2感應(yīng)電爐煉鋼工藝432
9.11真空感應(yīng)爐設(shè)備及工藝438
9.11.1真空感應(yīng)爐現(xiàn)狀438
9.11.2真空感應(yīng)爐設(shè)備簡(jiǎn)介438
9.11.3真空感應(yīng)爐煉鋼工藝439
9.12鋼的澆注442
9.12.1盛鋼桶的形式與規(guī)格442
9.12.2盛鋼桶的準(zhǔn)備442
9.12.3鋼液在盛鋼桶中的鎮(zhèn)靜443
9.12.4鑄鋼件的澆注溫度和澆注速度443
9.12.5保護(hù)澆注445
9.12.6澆注操作工藝要點(diǎn)445
參考文獻(xiàn)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(wù)446
10.1.2爐外精煉的主要優(yōu)點(diǎn)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(lèi)及其特點(diǎn)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(shè)備463
10.5.2VOD法工藝及設(shè)備470
10.6真空提升除氣法和真空循環(huán)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(huán)除氣法479
10.7電渣重熔485
10.7.1概述485
10.7.2主要過(guò)程485
10.7.3冶金反應(yīng)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(shè)備488
10.7.7電渣重熔新發(fā)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鋼包喂線(xiàn)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純凈鋼生產(chǎn)技術(shù)502
10.10.1純凈鋼概念及當(dāng)今水平502
10.10.2有害元素去除途徑503
10.10.3純凈鋼冶煉工藝路線(xiàn)503
參考文獻(xiàn)504
第11章鑄鋼件的熱處理505
11.1鑄鋼件熱處理的一般問(wèn)題505
11.1.1鑄鋼件熱處理的特點(diǎn)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(duì)鑄鋼件性能的影響512
11.2鑄鋼件的表面淬火處理和化學(xué)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(xué)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耐蝕不銹鋼鑄件的熱處理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(zhuān)業(yè)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(shí)常見(jiàn)的缺陷556
11.5鑄鋼件熱處理車(chē)間常用的加熱設(shè)備558
11.5.1熱處理用加熱爐的分類(lèi)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(jié)能簡(jiǎn)介566
11.6.1熱處理節(jié)能的基本策略566
11.6.2熱處理節(jié)能相關(guān)名詞及技術(shù)經(jīng)濟(jì)
指標(biāo)566
11.6.3熱處理節(jié)能方法簡(jiǎn)介566
11.7鑄鋼熱處理生產(chǎn)的環(huán)境污染及防治568
參考文獻(xiàn)569
第12章鑄鋼件的質(zhì)量檢測(cè)570
12.1鑄鋼金相組織的檢驗(yàn)570
12.1.1宏觀組織檢驗(yàn)570
12.1.2微觀組織檢驗(yàn)573
12.1.3斷口的檢驗(yàn)和分析582
12.1.4微區(qū)成分分析和相結(jié)構(gòu)分析586
12.2鑄鋼化學(xué)成分分析588
12.2.1化學(xué)分析588
12.2.2儀器分析技術(shù)593
12.2.3氣體分析597
12.3鑄鋼力學(xué)性能試驗(yàn)598
12.3.1試塊598
12.3.2拉伸試驗(yàn)599
12.3.3硬度試驗(yàn)600
12.3.4沖擊試驗(yàn)602
12.3.5彎曲試驗(yàn)604
12.3.6疲勞性能試驗(yàn)604
12.3.7斷裂韌度試驗(yàn)606
12.4鑄鋼的特殊性能測(cè)定609
12.4.1鑄鋼的長(zhǎng)期高溫性能測(cè)定609
12.4.2鑄鋼耐蝕性的測(cè)定613
12.4.3鑄鋼耐磨性的測(cè)定614
12.5鑄鋼的物理性能測(cè)定617
12.5.1密度的測(cè)定617
12.5.2彈性模量的測(cè)定618
12.5.3比熱容的測(cè)定618
12.5.4線(xiàn)脹系數(shù)的測(cè)定619
12.5.5熱導(dǎo)率的測(cè)定620
12.5.6電阻率的測(cè)定621
12.5.7磁學(xué)性能的測(cè)定622
12.5.8熱分析法623
12.6鑄鋼工藝性能的測(cè)定625
12.6.1鑄造性能的測(cè)定625
12.6.2焊接性能的測(cè)定630
12.6.3切削性能的測(cè)定631
12.6.4溫度的測(cè)定632
12.7鑄鋼的無(wú)損檢測(cè)和質(zhì)量分級(jí)636
12.7.1射線(xiàn)檢測(cè)636
12.7.2超聲檢測(cè)639
12.7.3磁粉檢測(cè)643
12.7.4滲透檢測(cè)646
12.7.5無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)648
12.8鑄鋼件的主要缺陷652
12.8.1鑄鋼件常見(jiàn)缺陷的特征、形成原因及
預(yù)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(xiàn)657
附錄658
附錄A鑄鋼件交貨通用技術(shù)條件658
附錄B金屬的物理性能660
附錄C鋼中主要元素對(duì)鋼的熔點(diǎn)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