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第一章 球墨铸铁的发展1

第一节 铸铁的发展1

一、历史的回顾1

二、强度是铸铁发展的驱动力2

第二节 球墨铸铁的发现4

一、前期工作4

二、在铁液中加铈处理6

三、在铁液中加镁处理7

第三节 珠光体-铁素体球墨铸铁的性能8

一、力学性能8

二、球墨铸铁与其它钢铁材料力学性能对比11

第四节 珠光体-铁素体球墨铸铁的应用13

第五节 球墨铸铁的发展16

第二章 等温淬火贝氏体球墨铸铁20

第一节 等温淬火贝氏体球墨铸铁的发展20

第二节 原理23

一、简述23

二、在球墨铸铁中获得贝氏体基体组织的原理24

三、热处理工艺带26

第三节 化学成分30

一、简述30

二、化学元素对球墨铸铁等温转变的行为33

第四节 热处理39

一、奥氏体化温度和时间39

二、奥氏体等温转变温度和时间42

三、等温淬火45

四、等温淬火工艺参数对基体组织的影响47

第五节 力学性能53

一、简述53

二、抗拉强度55

三、冲击韧度56

四、疲劳强度57

五、断裂韧度58

六、标准60

第三章 铸态贝氏体球墨铸铁63

第一节 问题的提出63

第二节 原理64

第三节 合金元素对铸态贝氏体球墨铸铁基体组织的影响66

一、镍的影响66

二、硅的影响68

三、铜的影响69

四、钼的影响71

第四节 合金元素对铸态贝氏体球墨铸铁力学性能的影响72

一、镍(铜)的影响72

二、镍与铜联合作用74

三、铜与钼联合作用75

四、镍与钼联合作用76

五、镍、钼、铜的联合作用77

六、镍、钼、铜、硅的联合作用78

七、冷脆转变温度81

第五节 回火处理82

第六节 应用实例85

一、塔式起重机升降螺母85

二、铁粉磨碎机叶角85

三、石墨挤压模85

四、辊套85

五、轧辊86

第四章 硅锰合金化连续冷却贝氏体球墨铸铁87

第一节 概述87

第二节 铸铁中的锰和硅90

一、铸铁中的锰90

二、铸铁中的硅94

第三节 水溶性淬火介质99

一、简述99

二、无机物水溶性淬火介质101

三、有机聚合物水溶性淬火介质103

第四节 硅锰合金化连续冷却贝氏体球墨铸铁的组织和性能113

一、锰和硅对基体组织的影响113

二、锰和硅对力学性能的影响118

三、热处理对组织和性能的影响121

四、断裂韧度、低温冲击韧度及淬透性126

第五节 硅锰合金化球墨铸铁的形变热处理128

一、铸铁的形变热处理128

二、硅、锰及硅锰比对形变热处理硅锰合金化球墨铸铁组织和性能的影响129

三、变形率对硬度和冲击韧度的影响133

四、回火温度对组织和性能的影响134

五、淬透性及加工硬化能力136

六、硅锰合金化球墨铸铁的轧制136

第五章 亚温淬火硅锰合金化贝氏体球墨铸铁140

第一节 概述140

第二节 球墨铸铁的亚温处理141

一、球墨铸铁热处理的特点141

二、共析转变三相区内破碎状铁素体的形成147

三、硅锰合金化对球墨铸铁共析三相区的影响152

四、奥氏体化温度对水溶性介质淬火硅锰合金化球墨铸铁组织和性能的影响153

五、硅锰含量对水溶性介质亚温淬火硅锰合金化球墨铸铁组织和性能的影响156

第三节 硅锰合金化连续冷却贝氏体球墨铸铁生产中的若干问题164

一、关于化学成分及控制164

二、关于球化处理167

三、孕育处理169

四、炉前控制170

第六章 硅锰合金化贝氏体球墨铸铁的强化机制171

第一节 概述171

一、金属材料的强化理论171

二、特定合金材料的强化机制175

第二节 抗磨贝氏体球墨铸铁强化机制176

一、贝氏体片层厚度与晶界强化176

二、贝氏体转变中析出碳化物的弥散强化183

三、贝氏体球墨铸铁的位错强化191

四、合金元素在贝氏体中的固溶强化199

第三节 抗磨贝氏体球墨铸铁的裂纹形核与扩展200

一、裂纹的形核201

二、裂纹的扩展途径202

三、裂纹形核与扩展的热力学分析206

第七章 硅锰合金化贝氏体球墨铸铁的相变机制207

第一节 概述207

一、贝氏体相变机制研究的发展207

二、钢中贝氏体转变与组织特点209

三、铸铁中贝氏体转变的研究211

第二节 贝氏体球墨铸铁相变热力学213

一、贝氏体形核驱动力213

二、化学位215

三、贝氏体形核驱动力的影响因素218

第三节 贝氏体球墨铸铁相变动力学221

一、球墨铸铁中贝氏体的形成过程221

二、贝氏体的长大222

第四节 贝氏体球墨铸铁相变晶体学233

一、贝氏体在石墨球表面形核的晶体学特征233

二、石墨球表面贝氏体形核模型245

第八章 贝氏体球墨铸铁的生产应用247

第一节 奥氏体-贝氏体球墨铸铁的生产应用247

一、简述247

二、奥氏体-贝氏体球墨铸铁的生产过程248

三、奥氏体-贝氏体球墨铸铁齿轮252

四、奥氏体-贝氏体球墨铸铁在曲轴等其它结构件上的应用255

第二节 抗磨贝氏体球墨铸铁的生产应用259

一、简述259

二、抗磨贝氏体球墨铸铁磨球264

三、抗磨贝氏体球墨铸铁磨球的工程应用271

参考文献274