百吨级铸钢件铸造技术

目录
前言
第1章 铸钢的基本知识 1
1.1 铸钢的组织 1
1.1.1 晶格结构 1
1.1.2 铁元素的晶格结构 1
1.1.3 铁-渗碳体(Fe-Fe3C)状态图 2
1.1.4 铸钢中常出现的组织 4
1.2 合金元素在铸钢中的作用 7
1.2.1 C的作用 7
1.2.2 Mn的作用 8
1.2.3 Si的作用 8
1.2.4 Cr的作用 9
1.2.5 Ni的作用 9
1.2.6 Mo的作用 10
1.2.7 B的作用 11
1.2.8 稀土的作用 11
1.3 常用铸造钢种 13
1.3.1 铸造碳钢 13
1.3.2 焊接结构用铸钢 14
1.3.3 铸造中低合金钢 14
1.3.4 铸造硅锰钢 15
1.3.5 铸造铬钢 15
1.3.6 铸造珠光体热强钢 18
1.3.7 马氏体耐磨钢 18
1.4 铸造高合金钢 21
1.4.1 高锰钢 21
1.4.2 不锈耐酸钢 29
1.4.3 铸造耐热钢 38
参考文献 43
第2章 铸钢凝固学 44
2.1 钢液的选分结晶 44
2.2 结晶过程 45
2.2.1 原子结构和固、液、气三相 46
2.2.2 液体金属的结构与晶核 47
2.2.3 晶核长大 48
2.3 铸钢件凝固 49
2.4 铸钢件晶粒 49
2.5 控制铸钢件的晶粒 52
参考文献 53
第3章 炼钢设备及熔炼 54
3.1 炼钢基础 54
3.1.1 电炉炼钢的基本任务和基本反应 54
3.1.2 熔渣的作用 55
3.2 铸件与工艺路线 55
3.3 冶炼设备及工艺 57
3.3.1 电炉 57
3.3.2 中频炉 88
3.3.3 钢水炉外精炼 92
3.3.4 LF设备 95
3.3.5 VD设备 99
3.3.6 VOD设备 103
3.3.7 AOD设备 107
3.4 浇注 111
3.5 特种技术 116
3.5.1 滑板吹氩引流浇注 116
3.5.2 堵截式浇注 118
3.5.3 保护浇注 118
3.5.4 型腔吹氩 119
3.5.5 补浇 119
参考文献 120
第4章 铸造工艺设计 121
4.1 铸造工艺方案设计 121
4.1.1 造型、造芯方法的选择 121
4.1.2 铸型种类 121
4.1.3 浇注位置 121
4.1.4 分型面 123
4.1.5 砂芯 123
4.2 铸造工艺参数设计 136
4.2.1 收缩率 136
4.2.2 机械加工余量 138
4.2.3 起模斜度 139
4.2.4 *小铸出孔和槽 140
4.2.5 工艺补正量 141
4.2.6 分型负数 143
4.2.7 反变形量 144
4.3 浇注系统设计 145
4.3.1 浇注系统的定义和组成 145
4.3.2 浇注系统的基本类型及设置 145
4.3.3 浇注系统的设计 146
4.3.4 补浇装置设计 148
4.4 冒口及补贴设计 149
4.4.1 冒口类型与结构 149
4.4.2 冒口尺寸与数量 150
4.4.3 模数法计算冒口尺寸 151
4.4.4 比例法计算冒口尺寸 152
4.4.5 补贴设计 152
4.4.6 冒口的核验 153
4.5 冷铁设计 153
4.5.1 冷铁及其分类 153
4.5.2 外冷铁 154
4.5.3 内冷铁 156
参考文献 157
第5章 铸造生产 158
5.1 手工造型 158
5.1.1 造型种类 158
5.1.2 砂箱造型 160
5.1.3 地坑造型及砂床制作 162
5.2 手工制芯 167
5.2.1 芯骨 167
5.2.2 砂芯制作 168
5.2.3 砂芯烘干 170
5.3 合箱 173
5.4 浇注和型内冷却 177
5.4.1 浇注前准备 177
5.4.2 浇注温度 178
5.4.3 浇注方法 178
5.4.4 补浇 179
5.4.5 去除压铁 179
5.4.6 型内冷却 180
5.4.7 出坑或开箱 180
5.5 清理和热处理 181
5.5.1 清砂 181
5.5.2 切割浇口和冒口 181
5.5.3 铸钢件的热处理 183
5.5.4 精整 185
5.5.5 变形校正 186
5.5.6 检验发货 187
5.5.7 铸件返修 188
参考文献 189
第6章 典型铸钢件生产应用 190
6.1 φ5.0m×10m矿用磨机铸钢端盖的生产应用 190
6.1.1 φ5.0m×10m矿用磨机铸钢端盖概况及技术难点 190
6.1.2 φ5.0m×10m矿用磨机铸钢端盖工艺方案 190
6.1.3 φ5.0m×10m矿用磨机铸钢端盖工艺设计 191
6.1.4 φ5.0m×10m矿用磨机铸钢端盖工艺验证 196
6.2 远洋货轮挂舵臂的生产应用 198
6.2.1 挂舵臂铸造特点及技术要求 199
6.2.2 挂舵臂铸造工艺方案 200
6.2.3 挂舵臂铸造工艺验证 205
6.3 φ5103mm×450mm铸钢大齿轮的生产应用 208
6.3.1 φ5103mm×450mm铸钢大齿轮技术要求 209
6.3.2 φ5103mm×450mm铸钢大齿轮工艺方案 209
6.3.3 φ5103mm×450mm铸钢大齿轮工艺设计 209
6.3.4 φ5103mm×450mm铸钢大齿轮工艺验证 213
6.4 18500t油压机上横梁的生产应用 214
6.4.1 世界上**的铸钢件 214
6.4.2 大型铸钢件制造核心工艺技术 215
6.4.3 18500t油压机上横梁制造工艺 216
参考文献 219
第7章 铸钢件质量检验 220
7.1 铸钢件化学成分分析 220
7.1.1 常规化学分析 220
7.1.2 仪器分析 227
7.2 铸钢件力学性能试验 235
7.2.1 代表试块 236
7.2.2 拉伸试验 236
7.2.3 冲击试验 240
7.2.4 硬度试验 242
7.3 铸钢件金相检验 246
7.3.1 宏观组织检验 246
7.3.2 微观组织检验 250
7.3.3 断口检验与分析 259
7.4 铸钢件的无损检测 262
7.4.1 超声波检测 263
7.4.2 磁粉检测 267
7.4.3 渗透检测 269
7.4.4 射线检测 270
7.5 铸钢件主要缺陷 272
7.5.1 铸钢件常见缺陷的特征、形成原因及预防措施 272
7.5.2 铸钢件典型缺陷分析案例 275
参考文献 281