百噸級鑄鋼件鑄造技術(shù)

目錄
前言
第1章 鑄鋼的基本知識 1
1.1 鑄鋼的組織 1
1.1.1 晶格結(jié)構(gòu) 1
1.1.2 鐵元素的晶格結(jié)構(gòu) 1
1.1.3 鐵-滲碳體(Fe-Fe3C)狀態(tài)圖 2
1.1.4 鑄鋼中常出現(xiàn)的組織 4
1.2 合金元素在鑄鋼中的作用 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 常用鑄造鋼種 13
1.3.1 鑄造碳鋼 13
1.3.2 焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼 14
1.3.3 鑄造中低合金鋼 14
1.3.4 鑄造硅錳鋼 15
1.3.5 鑄造鉻鋼 15
1.3.6 鑄造珠光體熱強鋼 18
1.3.7 馬氏體耐磨鋼 18
1.4 鑄造高合金鋼 21
1.4.1 高錳鋼 21
1.4.2 不銹耐酸鋼 29
1.4.3 鑄造耐熱鋼 38
參考文獻 43
第2章 鑄鋼凝固學 44
2.1 鋼液的選分結(jié)晶 44
2.2 結(jié)晶過程 45
2.2.1 原子結(jié)構(gòu)和固、液、氣三相 46
2.2.2 液體金屬的結(jié)構(gòu)與晶核 47
2.2.3 晶核長大 48
2.3 鑄鋼件凝固 49
2.4 鑄鋼件晶粒 49
2.5 控制鑄鋼件的晶粒 52
參考文獻 53
第3章 煉鋼設備及熔煉 54
3.1 煉鋼基礎 54
3.1.1 電爐煉鋼的基本任務和基本反應 54
3.1.2 熔渣的作用 55
3.2 鑄件與工藝路線 55
3.3 冶煉設備及工藝 57
3.3.1 電爐 57
3.3.2 中頻爐 88
3.3.3 鋼水爐外精煉 92
3.3.4 LF設備 95
3.3.5 VD設備 99
3.3.6 VOD設備 103
3.3.7 AOD設備 107
3.4 澆注 111
3.5 特種技術(shù) 116
3.5.1 滑板吹氬引流澆注 116
3.5.2 堵截式澆注 118
3.5.3 保護澆注 118
3.5.4 型腔吹氬 119
3.5.5 補澆 119
參考文獻 120
第4章 鑄造工藝設計 121
4.1 鑄造工藝方案設計 121
4.1.1 造型、造芯方法的選擇 121
4.1.2 鑄型種類 121
4.1.3 澆注位置 121
4.1.4 分型面 123
4.1.5 砂芯 123
4.2 鑄造工藝參數(shù)設計 136
4.2.1 收縮率 136
4.2.2 機械加工余量 138
4.2.3 起模斜度 139
4.2.4 *小鑄出孔和槽 140
4.2.5 工藝補正量 141
4.2.6 分型負數(shù) 143
4.2.7 反變形量 144
4.3 澆注系統(tǒng)設計 145
4.3.1 澆注系統(tǒng)的定義和組成 145
4.3.2 澆注系統(tǒng)的基本類型及設置 145
4.3.3 澆注系統(tǒng)的設計 146
4.3.4 補澆裝置設計 148
4.4 冒口及補貼設計 149
4.4.1 冒口類型與結(jié)構(gòu) 149
4.4.2 冒口尺寸與數(shù)量 150
4.4.3 模數(shù)法計算冒口尺寸 151
4.4.4 比例法計算冒口尺寸 152
4.4.5 補貼設計 152
4.4.6 冒口的核驗 153
4.5 冷鐵設計 153
4.5.1 冷鐵及其分類 153
4.5.2 外冷鐵 154
4.5.3 內(nèi)冷鐵 156
參考文獻 157
第5章 鑄造生產(chǎn) 158
5.1 手工造型 158
5.1.1 造型種類 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 澆注和型內(nèi)冷卻 177
5.4.1 澆注前準備 177
5.4.2 澆注溫度 178
5.4.3 澆注方法 178
5.4.4 補澆 179
5.4.5 去除壓鐵 179
5.4.6 型內(nèi)冷卻 180
5.4.7 出坑或開箱 180
5.5 清理和熱處理 181
5.5.1 清砂 181
5.5.2 切割澆口和冒口 181
5.5.3 鑄鋼件的熱處理 183
5.5.4 精整 185
5.5.5 變形校正 186
5.5.6 檢驗發(fā)貨 187
5.5.7 鑄件返修 188
參考文獻 189
第6章 典型鑄鋼件生產(chǎn)應用 190
6.1 φ5.0m×10m礦用磨機鑄鋼端蓋的生產(chǎn)應用 190
6.1.1 φ5.0m×10m礦用磨機鑄鋼端蓋概況及技術(shù)難點 190
6.1.2 φ5.0m×10m礦用磨機鑄鋼端蓋工藝方案 190
6.1.3 φ5.0m×10m礦用磨機鑄鋼端蓋工藝設計 191
6.1.4 φ5.0m×10m礦用磨機鑄鋼端蓋工藝驗證 196
6.2 遠洋貨輪掛舵臂的生產(chǎn)應用 198
6.2.1 掛舵臂鑄造特點及技術(shù)要求 199
6.2.2 掛舵臂鑄造工藝方案 200
6.2.3 掛舵臂鑄造工藝驗證 205
6.3 φ5103mm×450mm鑄鋼大齒輪的生產(chǎn)應用 208
6.3.1 φ5103mm×450mm鑄鋼大齒輪技術(shù)要求 209
6.3.2 φ5103mm×450mm鑄鋼大齒輪工藝方案 209
6.3.3 φ5103mm×450mm鑄鋼大齒輪工藝設計 209
6.3.4 φ5103mm×450mm鑄鋼大齒輪工藝驗證 213
6.4 18500t油壓機上橫梁的生產(chǎn)應用 214
6.4.1 世界上**的鑄鋼件 214
6.4.2 大型鑄鋼件制造核心工藝技術(shù) 215
6.4.3 18500t油壓機上橫梁制造工藝 216
參考文獻 219
第7章 鑄鋼件質(zhì)量檢驗 220
7.1 鑄鋼件化學成分分析 220
7.1.1 常規(guī)化學分析 220
7.1.2 儀器分析 227
7.2 鑄鋼件力學性能試驗 235
7.2.1 代表試塊 236
7.2.2 拉伸試驗 236
7.2.3 沖擊試驗 240
7.2.4 硬度試驗 242
7.3 鑄鋼件金相檢驗 246
7.3.1 宏觀組織檢驗 246
7.3.2 微觀組織檢驗 250
7.3.3 斷口檢驗與分析 259
7.4 鑄鋼件的無損檢測 262
7.4.1 超聲波檢測 263
7.4.2 磁粉檢測 267
7.4.3 滲透檢測 269
7.4.4 射線檢測 270
7.5 鑄鋼件主要缺陷 272
7.5.1 鑄鋼件常見缺陷的特征、形成原因及預防措施 272
7.5.2 鑄鋼件典型缺陷分析案例 275
參考文獻 281