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第1章 耐磨铸钢的发展简史1

参考文献3

第2章 耐磨铸钢的磨损4

2.1 磨损的特性及其主要机制4

2.1.1 磨损的特性4

2.1.2 磨料磨损机制5

2.1.3 腐蚀磨损机制9

2.2.1 磨损失效11

2.2 耐磨铸钢件的失效11

2.2.2 断裂失效12

2.2.3 变形失效12

2.3 耐磨铸钢的磨损试验13

2.3.1 冲击磨料磨损试验13

2.3.2 高应力磨料磨损试验13

2.3.3 冲刷腐蚀试验方法14

2.3.4 低应力磨料磨损试验14

2.4 耐磨奥氏体锰钢的冲击磨损硬化15

2.4.1 位错强化机制15

2.4.3 相变强化机制16

2.4.2 形变孪晶强化机制16

2.4.4 综合强化机制17

参考文献17

第3章 高锰钢18

3.1 高锰钢的化学成分20

3.1.1 Fe-Mn，Fe-Mn-C 相图20

3.1.2 高锰钢的化学成分23

3.2 合金元素在高锰钢中的作用31

3.2.1 铬的作用及含铬高锰钢31

3.2.2 镍的作用及含镍高锰钢33

3.2.3 钼的作用及含钼高锰钢34

3.2.4 钛、钒、铌的作用36

3.2.5 稀土元素的作用40

3.3 高锰钢的铸造工艺44

3.3.1 造型材料44

3.3.2 收缩、冒口和冷铁51

3.3.3 浇注系统58

3.3.4 典型高锰钢铸件铸造工艺举例［7］63

3.3.5 高锰钢铸件的铸型烘烤工艺76

3.3.6 浇注与出箱76

3.3.7 高锰钢铸件切割和补焊80

3.4.1 高锰钢在加热过程中的行为82

3.4 高锰钢铸件的热处理82

3.4.2 高锰钢加热过程参数选择83

3.4.3 普通高锰钢热处理工艺84

3.4.4 高锰钢热处理新工艺85

3.5 高锰钢铸件的主要缺陷89

3.5.1 晶粒粗大89

3.5.2 组织不致密性91

3.5.3 MnO 夹杂93

3.5.4 高锰钢的裂纹倾向94

3.6.1 高锰钢标准96

3.5.5 韧性储备不足96

3.6 高锰钢的标准及性能96

3.6.2 高锰钢性能99

3.7 Mn17高锰钢103

参考文献103

第4章 奥氏体中锰钢104

4.1 化学成分选择104

4.2 中锰钢组织及性能106

4.2.1 铸态和热处理组织106

4.2.2 铌、氮变质处理106

4.2.3 稀土对组织的影响107

4.3 中锰钢中的夹杂物108

4.3.1 变质剂对夹杂物数量的影响108

4.3.2 变质剂对夹杂物形状的影响108

4.3.3 变质剂对夹杂物类型的影响109

4.4 铌的碳、氮化合物作用110

4.4.1 Nb 的 C、N 化合物形成热力学条件110

4.4.2 Nb 的化合物可作为异质核心111

4.5 示波冲击和 COD 试验112

4.6 奥氏体锰钢加工硬化115

4.7.1 奥氏体转为马氏体自由能计算118

4.7 奥氏体锰钢应变诱发马氏体相变热力学118

4.7.2 中锰钢和高锰钢的 Ms 温度及△G Υ→αFeMnC 在 Ms 和室温的相变驱动力计算120

4.7.3 机械驱动力计算121

4.8 中锰钢原位动态拉伸过程中电镜观察122

4.8.1 位错动态变化122

4.8.2 碳化物强化作用122

4.8.3 层错与孪晶126

4.8.4 应变诱发马氏体相变128

4.8.5 裂纹形成及扩展130

4.9 中锰奥氏体钢的塑变磨损130

4.10.1 建立力学模型134

4.10 中锰奥氏体钢的凿削磨损134

4.10.2 磨料与试样接触时的受力分析135

4.10.3 凿削坑形成机理137

参考文献139

第5章 合金元素在耐磨钢中的作用140

5.1 常用合金元素在耐磨钢中的作用概述141

5.1.1 合金元素在钢中存在的形态141

5.1.2 合金元素在钢中的作用143

5.1.3 合金元素与碳的相互作用145

5.1.4 合金元素对相图的影响146

5.1.5 合金元素对耐磨钢过冷奥氏体分解转变的影响147

5.1.6 合金元素对耐磨钢淬透性的影响151

5.2 稀土在耐磨钢中的作用概述152

5.2.1 稀土在冶金过程中的行为153

5.2.2 稀土在铸造过程中的行为156

5.3 稀土在中碳马氏体耐磨铸钢中的作用161

5.3.1 稀土复合变质剂对中碳低合金耐磨钢组织的影响161

5.3.2 稀土复合变质剂对中碳低合金钢力学性能的影响180

参考文献189

6.1.1 耐磨钢的化学成分选择191

6.1 水淬低合金耐磨铸钢191

第6章 多元低合金耐磨钢191

6.1.2 水淬耐磨铸钢194

6.1.3 油淬和空淬耐磨钢206

6.2 低合金贝氏体耐磨铸钢和 M、B 复相耐磨铸钢216

6.2.1 贝氏体转变216

6.2.2 贝氏体、贝氏体-马氏体耐磨铸钢221

6.2.3 国外常用的低合金耐磨钢234

6.4 耐磨钢的铸造性能236

参考文献242

7.1.1 中铬合金耐磨钢的化学成分244

第7章 中铬合金耐磨钢和高铬合金耐磨钢244

7.1 中铬合金耐磨钢244

7.1.2 中铬合金耐磨钢的铸造和热处理246

7.1.3 中铬合金耐磨钢的显微组织248

7.1.4 中铬合金耐磨钢的力学性能250

7.1.5 中铬合金耐磨钢的耐磨性251

7.1.6 中铬合金耐磨钢的工业应用252

7.2 高铬合金耐磨钢254

参考文献257

8.1 耐热耐磨钢中合金元素的作用259

第8章 高合金耐热耐磨钢259

8.2 高铬镍耐热耐磨钢261

8.3 其他耐热耐磨钢276

8.3.1 ZGCr28276

8.3.2 ZGCr17Ni2Mo278

8.3.3 Cr-Mn-N 耐热耐磨钢280

参考文献284

9.1 炼钢用原材料285

9.1.1 金属材料285

第9章 耐磨铸钢的熔炼285

9.1.2 造渣材料、氧化剂、增碳剂301

9.1.3 电极304

9.1.4 炼钢用耐火材料306

9.2 电弧炉炼钢的物理化学原理及过程控制311

9.2.1 炉渣的作用和性质311

9.2.2 炼钢过程物理化学原理概述316

9.2.3 炼钢过程的控制328

9.2.4 合金钢冶炼的特点333

9.3 碱性电弧炉炼钢工艺335

9.3.1 熔炼前的准备工作335

9.3.2 熔化期343

9.3.3 氧化期344

9.3.4 还原期349

9.3.5 碱性电弧炉氧化法炼钢举例360

9.3.6 碱性电弧炉不氧化法炼钢363

9.4 酸性电弧炉炼钢工艺366

9.4.1 熔炼前的准备366

9.4.2 熔化期368

9.4.3 氧化期369

9.4.4 还原期和出钢372

9.4.5 1.5t 酸性电弧炉碳素铸钢氧化法冶炼工艺举例374

9.4.6 钢的浇注376

9.5 感应炉炼钢381

9.5.1 感应电炉的工作原理382

9.5.2 感应炉炼钢用坩埚387

9.5.3 中频感应炉炼钢工艺400

9.5.4 感应炉炼钢中几个关键技术的讨论415

9.6 铸钢件的主要缺陷431

9.6.1 裂纹类缺陷431

9.6.2 孔洞类缺陷436

9.6.3 夹渣及渣气孔438

参考文献439