鑄鐵生產(chǎn)實(shí)用手冊(cè)

緒論1

第1章灰鑄鐵5

1.1灰鑄鐵件5

1.1.1砂型灰鐵件5

1.1.2鑄鐵牌號(hào)表示方法21

1.2鑄鐵件凝固特性22

1.2.1鐵蔡枷嗤22

1.2.2鑄鐵的凝固23

1.2.3灰鑄鐵熱處理3213高強(qiáng)度灰鑄鐵33

1.3.1孕育鑄鐵33

1.3.2微合金鑄鐵、典型高強(qiáng)度灰鑄鐵35

1.3.3機(jī)床鑄件生產(chǎn)方法和工藝流程46

第2章特殊（合金）鑄鐵47

2.1抗磨鑄鐵47

2.1.1白口鑄鐵47

2.1.2消失模鑄造低鉻鑄鐵磨球67

2.2高鉻白口鑄鐵69

2.2.1高鉻白口鑄鐵概述69

2.2.2高鉻白口鑄鐵生產(chǎn)的新工藝技術(shù)86

2.3耐熱鑄鐵122

2.3.1鑄鐵的高溫氧化122

2.3.2鑄鐵的生長(zhǎng)125

2.3.3各種耐熱鑄鐵的成分、組織及性能128

2.3.4耐熱鑄鐵的選用131

2.3.5耐熱鑄鐵的生產(chǎn)工藝132

2.3.6耐熱鑄鐵的常見缺陷及防止方法133

2.3.7典型耐熱鑄鐵件134

2.4耐蝕鑄鐵137

2.4.1鑄鐵的耐蝕性137

2.4.2耐蝕鑄鐵的分類、組織、性能及應(yīng)用范圍143

2.4.3典型耐蝕鑄鐵件159

2.4.4典型缺陷、形成原因及其防止方法164

第3章可鍛鑄鐵166

3.1可鍛鑄鐵的分類及特征166

3.1.1分類166

3.1.2牌號(hào)167

3.1.3金相組織特征168

3.2石墨化退火可鍛鑄鐵170

3.2.1固態(tài)石墨化原理170

3.2.2影響石墨化退火過程的因素171

3.2.3加速石墨化退火過程的措施175

3.3鐵素體可鍛鑄鐵176

3.3.1鐵素體可鍛鑄鐵的性能176

3.3.2鐵素體（黑心）可鍛鑄鐵的金相組織182

3.3.3鐵素體可鍛鑄鐵的生產(chǎn)工藝183

3.4珠光體可鍛鑄鐵188

3.4.1珠光體可鍛鑄鐵的性能188

3.4.2珠光體可鍛鑄鐵的金相組織189

3.4.3珠光體可鍛鑄鐵的生產(chǎn)工藝189

3.5脫碳退火可鍛鑄鐵191

3.5.1脫碳退火原理191

3.5.2影響脫碳退火過程的因素192

3.6白心可鍛鑄鐵193

3.6.1白心可鍛鑄鐵的性能193

3.6.2白心可鍛鑄鐵的金相組織193

3.6.3白心可鍛鑄鐵的生產(chǎn)工藝193

3.7可鍛鑄鐵的常見缺陷及防止方法195

3.8球墨可鍛鑄鐵197

3.8.1球墨可鍛鑄鐵的性能198

3.8.2球墨可鍛鑄鐵的金相組織202

3.8.3球墨可鍛鑄鐵的生產(chǎn)工藝203

3.8.4典型球墨可鍛鑄鐵件205

3.8.5常見缺陷及其防止方法205

3.8.6質(zhì)量控制206第4章球墨鑄鐵207

4.1球墨鑄鐵件性能和牌號(hào)207

4.2影響性能的因素及成分的選定209

4.2.1化學(xué)成分209

4.2.2基體組織217

4.2.3石墨218

4.2.4冷卻速度218

4.2.5球墨鑄鐵成分的選定219

4.3球墨鑄鐵生產(chǎn)的理論基礎(chǔ)225

4.3.1球墨鑄鐵的結(jié)晶特點(diǎn)225

4.3.2球化理論簡(jiǎn)說227

4.3.3球墨鑄鐵的孕育處理原理228

4.3.4稀土鎂球化處理過程中的冶金反應(yīng)229

4.3.5球墨鑄鐵的凝固特征231

4.3.6球墨鑄鐵的鑄造特性232

4.4球墨鑄鐵的性能234

4.4.1力學(xué)性能234

4.4.2物理性能246

4.4.3工藝性能252

4.4.4使用性能258

4.5厚大斷面球墨鑄鐵生產(chǎn)質(zhì)量控制技術(shù)實(shí)例265

4.5.1厚大斷面球墨鑄鐵件生產(chǎn)主要問題265

4.5.2厚大斷面球墨鑄鐵件鑄造工藝265

4.5.3厚大斷面球墨鑄鐵熔煉生產(chǎn)267

4.5.4預(yù)防厚大斷面球墨鑄鐵石墨畸變的措施270

第5章等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）272

5.1ADI概述272

5.1.1ADI的性能特點(diǎn)272

5.1.2ADI的材料分類273

5.1.3ADI的生產(chǎn)工藝流程273

5.1.4化學(xué)成分對(duì)ADI性能的影響273

5.1.5ADI熱處理工藝27552ADI及其性能276

5.2.1貝氏體相變276

5.2.2ADI的相變過程27953ADI的機(jī)械加工性能281

5.3.1ADI的微觀組織特點(diǎn)282

5.3.2ADI的機(jī)械加工性能特點(diǎn)282

5.3.3ADI的加工刀具與加工參數(shù)284

5.3.4提高ADI加工性能的措施288

5.4ADI的疲勞強(qiáng)度288

5.5ADI的沖擊韌性與斷裂韌性294

5.5.1ADI的沖擊韌性294

5.5.2ADI的斷裂韌性29756ADI的耐磨性300

5.6.1ADI的摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果300

5.6.2ADI在齒輪、襯套、鏈輪上的應(yīng)用301

5.6.3ADI在車輪、制動(dòng)件上的應(yīng)用303

5.6.4ADI在磨料磨損條件下的應(yīng)用303

5.6.5ADI在特殊磨損條件下的應(yīng)用303

5.7ADI的微觀組織與力學(xué)性能304

5.7.1ADI的熱處理工藝304

5.7.2ADI的金相組織分析305

5.7.3ADI微觀組織分析305

5.7.4ADI的力學(xué)性能306

5.7.5保證或提高ADI性能的措施307

5.7.6結(jié)論309

5.8等溫淬火溫度對(duì)ADI中殘余奧氏體及其力學(xué)性能的影響309

5.8.1試驗(yàn)方法309

5.8.2試驗(yàn)結(jié)果310

5.9等溫淬火對(duì)球墨可鍛鑄鐵力學(xué)性能的影響313

5.9.1試驗(yàn)過程與方法313

5.9.2試驗(yàn)結(jié)果與討論314

5.10高韌性ADI的力學(xué)性能317

5.10.1獲得高韌性ADI的技術(shù)條件317

5.10.2高韌性ADI的生產(chǎn)實(shí)例318

5.11奧貝球鐵中白亮區(qū)的形成及影響因素319

5.11.1試驗(yàn)方法319

5.11.2試驗(yàn)結(jié)果及分析319

第6章蠕墨鑄鐵323

6.1蠕墨鑄鐵金相組織特點(diǎn)323

6.1.1石墨323

6.1.2共晶團(tuán)325

6.1.3基體組織325

6.2蠕墨鑄鐵的性能327

6.2.1力學(xué)性能327

6.2.2物理性能329

6.2.3工藝性能330

6.2.4使用性能334

6.3影響性能的因素及化學(xué)成分的選定336

6.3.1蠕化率336

6.3.2基體337

6.3.3化學(xué)成分337

6.3.4冷卻速度343

6.4蠕墨鑄鐵的處理和控制344

6.4.1蠕化劑及蠕化處理工藝344

6.4.2蠕墨鑄鐵的孕育處理347

6.4.3蠕化率的檢測(cè)348

6.5蠕墨鑄鐵的缺陷及防止方法351

6.6蠕墨鑄鐵的熱處理352

6.6.1蠕墨鑄鐵的正火353

6.6.2蠕墨鑄鐵的退火353

6.7蠕墨鑄鐵的標(biāo)準(zhǔn)、牌號(hào)及其選用原則355

6.7.1蠕墨鑄鐵的牌號(hào)355

6.7.2關(guān)于蠕墨鑄鐵蠕化率的規(guī)定355

6.7.3牌號(hào)選用原則356

6.8典型蠕墨鑄鐵件356

6.8.1柴油機(jī)缸蓋及實(shí)例356

6.8.2液壓件357

6.8.3汽車排氣管358

第7章鑄鐵感應(yīng)電爐及沖天爐熔煉360

7.1鑄鐵生產(chǎn)應(yīng)用感應(yīng)電爐360

7.1.1沖天爐熔煉到感應(yīng)電爐熔煉360

7.1.2中頻感應(yīng)電爐鐵液特性及對(duì)策362

7.1.3工頻無(wú)芯感應(yīng)電爐熔煉作業(yè)鐵液特性與故障對(duì)策365

7.1.4感應(yīng)電爐熔煉灰鑄鐵（球墨鑄鐵）注意事項(xiàng)371

7.1.5感應(yīng)電爐熔煉使用增碳劑的實(shí)踐與注意事項(xiàng)372

7.1.6感應(yīng)電爐熔煉炸爐與沸爐現(xiàn)象37772鑄鐵生產(chǎn)的感應(yīng)電爐的選用379

7.2.1中頻感應(yīng)電爐應(yīng)用實(shí)踐概況379

7.2.2節(jié)能措施384

7.2.3感應(yīng)電爐爐襯打結(jié)388

7.2.4提高感應(yīng)電爐爐齡的途徑390

7.2.5使用感應(yīng)電爐必須掌握的內(nèi)容39373鑄鐵感應(yīng)電爐生產(chǎn)鑄件實(shí)例394

7.3.1感應(yīng)電爐中用廢鋼生產(chǎn)HT250鑄件（按GB/T5612―2008標(biāo)準(zhǔn)）394

7.3.2感應(yīng)電爐生產(chǎn)鑄鐵坩堝397

7.3.3中頻電爐熔煉高強(qiáng)度鑄鐵的爐前控制398

7.3.4中頻電爐同爐生產(chǎn)不同牌號(hào)鑄鐵件的實(shí)踐401

7.3.5空調(diào)壓縮機(jī)D型石墨鑄鐵缸體的生產(chǎn)404

7.3.6感應(yīng)電爐生產(chǎn)鋼琴鑄鐵琴板聲學(xué)性能的提高405

7.3.7感應(yīng)電爐熔煉灰鑄鐵件的氮?dú)饪准捌浞乐狗椒?07

7.3.8大中噸位變頻電爐熔煉鑄鐵的質(zhì)量控制410

7.3.9感應(yīng)電爐低合金鐵素體灰鑄鐵閥體的生產(chǎn)412

7.3.10鑄鐵件消失模鑄造對(duì)感應(yīng)電爐熔煉鐵液溫度的要求413

7.4沖天爐熔煉鑄鐵415

7.4.1沖天爐基本參數(shù)及測(cè)試方法415

7.4.2沖天爐工作原理420

7.4.3沖天爐操作工藝423

7.4.4沖天爐配料計(jì)算431

7.4.5沖天爐熔煉狀況的判斷436

7.4.6沖天爐操作故障及排除439

參考文獻(xiàn)444

鑄鐵是現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的鑄造金屬材料，鑄鐵件在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用也是非常廣泛的，如內(nèi)燃機(jī)的核心零件汽缸體和汽缸蓋是鑄鐵件，許多的水管、管件、暖氣片等是采用鑄鐵材料。隨著工業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，對(duì)鑄鐵件的質(zhì)量要求越來(lái)越高，如鑄件的外觀質(zhì)量、尺寸精度；鑄件材質(zhì)要滿足力學(xué)性能、耐磨性、耐蝕性、切削性、氣密性等要求；鑄件的制造成本要低，鑄造過程要節(jié)能、環(huán)保。但在我國(guó)，絕大部分鑄鐵件出自于中小型車間，多數(shù)屬于單件小批量生產(chǎn)，生產(chǎn)方式還比較落后，機(jī)械化程度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、質(zhì)量上不去、成本高。改變這種狀況是我們鑄造工作者的責(zé)任。

為適應(yīng)我國(guó)鑄造生產(chǎn)的需要，結(jié)合我國(guó)鑄造企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀，為眾多企業(yè)從事鑄鐵件生產(chǎn)的廣大工程技術(shù)人員、管理人員以及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作者，撰寫一本以介紹鑄鐵件生產(chǎn)基礎(chǔ)知識(shí)和生產(chǎn)應(yīng)用為指導(dǎo)的工具書，是十分必要的。 鑒于此，我們編寫了這本《鑄鐵生產(chǎn)實(shí)用手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）。

《手冊(cè)》內(nèi)容注重實(shí)用，以鑄鐵生產(chǎn)工藝為線索，涉及各類型鑄鐵生產(chǎn)的主要方面：如灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等的工藝、設(shè)備、原輔材料、節(jié)能環(huán)保、質(zhì)量控制等，全面總結(jié)了近年來(lái)鑄鐵生產(chǎn)方面的數(shù)據(jù)、圖表和應(yīng)用成果，匯集了國(guó)內(nèi)外在鑄鐵生產(chǎn)技術(shù)方面的成熟經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用實(shí)例，尤其詳細(xì)介紹了當(dāng)前鑄鐵領(lǐng)域正在廣泛推廣的節(jié)能型鑄造技術(shù)和設(shè)備，希望對(duì)讀者從事鑄造生產(chǎn)實(shí)踐提供有益的指導(dǎo)。

為了使《手冊(cè)》內(nèi)容既貼近生產(chǎn)實(shí)際，又具有一定的深度和廣度，參加編寫的人員都是從事鑄造生產(chǎn)實(shí)踐多年的學(xué)者、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和一線專家。感謝對(duì)給《手冊(cè)》提供技術(shù)工藝、設(shè)備、儀表儀器、分析檢測(cè)、原材料有關(guān)資料介紹、信息的諸位友人！

由于時(shí)間倉(cāng)促和編者水平所限，書中遺漏和不當(dāng)之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編著者2100433B

《鑄鐵生產(chǎn)實(shí)用手冊(cè)》緊跟當(dāng)前鑄造行業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)際，參照最新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)范，全面總結(jié)了各類型鑄鐵生產(chǎn)涉及的工藝技術(shù)知識(shí)和數(shù)據(jù)，包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕鐵等各類鑄鐵的特性、用途、熔煉工藝和原輔材料、典型鑄造工藝技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例，技術(shù)內(nèi)容翔實(shí)，并采用圖、表等表現(xiàn)形式，方便讀者查閱。 本書可供鑄造行業(yè)技術(shù)人員、工人閱讀，也可供鑄造相關(guān)專業(yè)U幣生參考。

《鑄鐵生產(chǎn)實(shí)用手冊(cè)》緊跟當(dāng)前鑄造行業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)際，重點(diǎn)介紹灰鑄鐵、球鐵、蠕鐵等各類鑄鐵的特性、用途、熔煉工藝和原輔材料、典型鑄造工藝技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例，技術(shù)內(nèi)容翔實(shí)，并采用圖、表等表現(xiàn)形式，方便讀者查閱。

球墨鑄鐵井蓋主要由球墨鑄鐵打造出來(lái)的井蓋，這種井蓋質(zhì)量的好壞就牽扯到了球化率的問題。處理鑄件的常用涂料就是防銹瀝青漆了，當(dāng)然球墨鑄鐵井蓋的表面也是經(jīng)過噴涂防銹瀝青漆處理的。球墨鑄鐵井蓋有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是由于球墨鑄鐵強(qiáng)度高、韌性好，使得球墨鑄井蓋要比同類型的灰口鑄鐵井蓋輕30%左右。