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鑄鋼生產實用手冊（簡體書）
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商品簡介
名人/編輯推薦
序
目次
書摘/試閱
商品簡介
本手冊參照最新的技術標準和工藝規范，全面總結了鑄鋼生產涉及的工藝技術知識和數據：
鑄鋼的分類及牌號
鑄造用鋼的熔煉、爐外精煉
鑄鋼澆注工藝設計及鑄造工藝參數選取
鑄鋼件的熱處理和鑄件清理
列舉了許多典型鑄鋼件的鑄造工藝及生產實例
本書可供鑄造行業技術人員、工人閱讀，也可供鑄造相關專業師生參考。
名人/編輯推薦
《鑄鋼生產實用手冊》可供鑄造行業技術人員、工人閱讀，也可供鑄造相關專業師生參考。
序
鑄鋼是鑄造金屬材料中能承受動力負荷最重、工作環境最惡劣的合金材料。鑄鋼通常指碳鋼和合金鋼，低合金鑄鋼有高強度、高韌性及較好的焊接性，而特殊高合金鑄鋼可滿足一些特殊要求，如耐熱、耐壓、耐蝕、耐低溫和抗磨性等。鑄鋼工業是20世紀40年代發展起來的，隨著機械制造業的發展，鑄鋼件得到日益廣泛的應用。特別是重大裝備業的發展使大型鑄鋼件（單重百噸甚至幾百噸）受到極大重視。與工業發達國家相比，我國鑄鋼業不僅要重視鑄鋼件產量的增長，更重要的是鑄鋼件性能、品種的發展。鑄鋼業建立穩定的鑄鋼件市場，面臨著技術進步、管理進步、經濟效益和節能環保等多方面的考驗。
為適應我國鑄造生產的需要，結合我國鑄造企業的技術現狀，為眾多企業從事鑄鋼件生產的廣大工程技術人員、管理人員以及現場的實際操作者，撰寫一本以介紹鑄鋼件生產基礎知識和指導生產應用為主的工具書，是十分必要的。鑒于此，我們編寫了這本《鑄鋼生產實用手冊》（以下簡稱《手冊》）。
《手冊》內容注重實用,以鑄鋼生產工藝為線索,涉及鑄鋼生產的主要方面:工藝、設備、原輔材料、節能環保、質量控制等，全面總結了近年來鑄鋼生產方面的數據、圖表和應用成果，匯集了國內外在鑄鋼生產技術方面的成熟經驗和應用實例，尤其詳細介紹了當前鑄鋼領域正在廣泛推廣的節能型鑄造技術，希望對讀者從事鑄鋼生產實踐提供有益的指導。
為了使《手冊》內容既貼近生產實際，又具有一定的深度和廣度，參加編寫的人員都是從事鑄鋼生產實踐多年的學者、企業領導和一線專家。感謝對給《手冊》提供技術工藝、設備、儀表儀器、分析檢測、原材料有關資料介紹、信息的諸位友人！
由于時間倉促和編者水平所限，書中難免有遺漏和不當之處，懇請讀者批評指正。
編著者
為適應我國鑄造生產的需要，結合我國鑄造企業的技術現狀，為眾多企業從事鑄鋼件生產的廣大工程技術人員、管理人員以及現場的實際操作者，撰寫一本以介紹鑄鋼件生產基礎知識和指導生產應用為主的工具書，是十分必要的。鑒于此，我們編寫了這本《鑄鋼生產實用手冊》（以下簡稱《手冊》）。
《手冊》內容注重實用,以鑄鋼生產工藝為線索,涉及鑄鋼生產的主要方面:工藝、設備、原輔材料、節能環保、質量控制等，全面總結了近年來鑄鋼生產方面的數據、圖表和應用成果，匯集了國內外在鑄鋼生產技術方面的成熟經驗和應用實例，尤其詳細介紹了當前鑄鋼領域正在廣泛推廣的節能型鑄造技術，希望對讀者從事鑄鋼生產實踐提供有益的指導。
為了使《手冊》內容既貼近生產實際，又具有一定的深度和廣度，參加編寫的人員都是從事鑄鋼生產實踐多年的學者、企業領導和一線專家。感謝對給《手冊》提供技術工藝、設備、儀表儀器、分析檢測、原材料有關資料介紹、信息的諸位友人！
由于時間倉促和編者水平所限，書中難免有遺漏和不當之處，懇請讀者批評指正。
編著者
目次
第1章鑄鋼件概述
1.1鑄鋼的材料特點
1.1.1鑄鋼的概念
1.1.2鑄鋼的特點
1.2鑄造碳鋼
1.2.1碳鋼的結晶過程
1.2.2碳鋼的鑄態組織
1.2.3鑄造碳鋼的化學成分和性能
1.2.4碳鋼的鑄造性能
1.2.5碳鋼鑄件熱處理
1.3鑄造低合金鋼
1.3.1鑄造低合金鋼的主要類別
1.3.2合金元素在鋼中的作用
1.3.3稀土元素在鑄鋼中的應用
1.3.4鑄造中、低合金鋼（合金結構鋼）
1.3.5鑄造低合金鋼的鑄造性能
1.3.6低合金結構鋼鑄件的熱處理
1.3.7低合金高強度鑄鋼
1.4鑄造高合金鋼
1.4.1鑄造高錳鋼
1.4.2鑄造不銹鋼
1.5鑄鋼件常用的鑄造方法
1.5.1熔模精密鑄造
1.5.2殼型鑄造
1.5.3陶瓷型鑄造
1.5.4負壓造型（V法）
1.5.5實型鑄造
1.5.6磁型鑄造
1.5.7離心鑄造
1.5.8壓力鑄造
1.5.9擠壓鑄造
第2章鑄鋼熔煉
2.1感應電爐熔煉
2.1.1簡述
2.1.2無芯感應電爐和原材料
2.1.3酸性感應電爐煉鋼工藝
2.1.4堿性感應電爐煉鋼工藝
2.1.5中頻爐爐襯筑爐工藝
2.1.6中頻爐爐襯使用壽命的影響因素及解決方案
2.1.7中頻感應電爐熔煉操作注意事項
2.1.8中頻感應電爐的維護保養與安全操作及事故處理
2.1.9中頻感應熔煉爐啟動時6種故障分析及處理
2.1.10中頻感應熔煉爐運行中14種故障分析及處理
2.1.11感應電爐熔煉實例
2.2電弧爐煉鋼
2.2.1電弧爐冶煉與堿性電弧爐冶煉的特點
2.2.2電弧爐冶煉熔化期的質量控制
2.2.3電弧爐冶煉氧化期的質量控制
2.2.4電弧爐冶煉還原期的質量控制
2.2.5堿性電弧爐冶煉技術操作規程
2.3真空感應電爐煉鋼
2.4電渣熔鑄
2.4.1電渣重熔與電渣鑄造原理
2.4.2電渣鑄造的特點
2.4.3電渣鑄造的技術進展
2.4.4電渣鑄造用自耗電極與合成渣
2.4.5等離子爐煉鋼
2.5鋼的爐外精煉
2.5.1吹氬精煉法
2.5.2AOD與VOD精煉法
2.5.3LF精煉法
2.5.4鋼包噴粉精煉法
第3章鑄鋼件的工藝設計
3.1工藝設計的內容與依據
3.2鑄造工藝方案的確定
3.2.1澆注位置的確定
3.2.2分型面的確定
3.3鑄鋼件鑄造工藝參數的確定
3.3.1鑄件的尺寸公差
3.3.2機械加工余量與收縮率
3.3.3最小鑄出壁厚和鑄出孔
3.3.4起模斜度
3.3.5工藝補正量、分型負數和反變形量
3.3.6鑄筋
3.4澆注系統
3.4.1鑄鋼件澆注系統的類型和特點
3.4.2鑄鋼件澆注系統設計
3.5冒口和出氣孔的設計
3.5.1冒口的設計特點
3.5.2冒口的設計與計算
3.5.3出氣孔的設計
3.5.4鑄鋼件凝固順序的控制
3.5.5鑄鋼件的冷鐵設計
3.6砂芯設計
3.6.1芯頭與定位結構的設計
3.6.2砂芯負數
3.6.3芯骨和砂芯的排氣
3.6.4芯撐
3.7工藝裝備設計制造
第4章造型材料
4.1水玻璃砂
4.1.1型砂
4.1.2鑄造用水玻璃
4.1.3CO2水玻璃砂
4.1.4水玻璃真空置換硬化法（VRH法）
4.1.5酯固化水玻璃自硬砂
4.1.6水玻璃自硬流態自硬砂
4.2樹脂砂
4.2.1呋喃樹脂自硬砂
4.2.2堿性酚醛樹脂自硬砂
4.2.3脲烷系樹脂自硬砂
4.2.4三種常用自硬砂工藝性能對比
4.3涂料
4.3.1涂料應具有的性能
4.3.2涂料的基本組成
4.3.3涂料性能測試
4.3.4涂料涂敷方法
4.4脫模劑
第5章造型與制芯
5.1樹脂砂機械設備
5.1.1混砂機
5.1.2振實臺
5.1.3砂再生系統及設備
5.1.4混砂機、落砂機操作規程
5.2鑄鋼件生產對鑄型（芯）的要求
5.3常用造型方法及應用
5.3.1造型（芯）前準備
5.3.2黏土砂造型
5.3.3CO2硬化水玻璃砂造型
5.3.4酯硬化堿性酚醛樹脂自硬砂造型（芯）
5.3.5酯固化水玻璃自硬砂造型（芯）
5.3.6呋喃樹脂自硬砂造型
5.4砂芯制作
5.5下芯與合箱
5.5.1砂芯的檢驗與修整
5.5.2砂型檢驗與修整
5.5.3下芯、合箱
5.5.4砂型緊固
第6章鑄鋼件的澆注、冷卻與開箱
6.1澆注前的準備
6.1.1鋼液的充型能力
6.1.2盛鋼桶（澆包）
6.1.3澆注前的準備工作
6.1.4鋼水溫度的測量
6.2澆注的控制
6.2.1鑄鋼件澆注溫度和澆注時間
6.2.2鎮靜時間的確定
6.2.3澆注操作要點
6.3型內的冷卻與開箱
6.3.1鑄鋼件的冷卻凝固過程
6.3.2鑄鋼件的凝固時間
6.3.3鑄件的開箱
第7章鑄鋼件的后處理
7.1鑄件落砂和清理的工藝過程
7.1.1鑄件在砂型中的停留時間
7.1.2鑄件落砂
7.2澆冒口的切割
7.3鑄鋼件表面清理
7.4鑄鋼件的焊補
7.4.1補焊前的準備
7.4.2補焊工藝
7.5鑄鋼件的精整
7.5.1冷態矯正
7.5.2局部加熱矯正
7.5.3火焰矯正
7.5.4整體加熱矯正
7.5.5矯正變形常見缺陷及其防止
7.5.6鑄鋼件精整的目的和方法
7.6鑄鋼件的熱處理
7.6.1熱處理的一般知識
7.6.2鑄鋼件的退火與正火
7.6.3鑄鋼件的淬火與回火
7.6.4固溶處理
7.6.5時效處理（沉淀硬化處理）、除氫處理
7.6.6鑄鋼件的表面熱處理與化學熱處理
7.6.7熱處理的主要工藝要素
第8章鑄鋼件的質量檢測
8.1簡述
8.2鑄件檢測內容
8.2.1工序檢測
8.2.2鑄件的形狀、尺寸的檢測
8.2.3鑄件的化學成分檢驗
8.2.4鑄鋼件熱處理質量檢驗
8.2.5鑄鋼無損檢測方法
第9章鑄鋼件缺陷的分析與防止
9.1砂型鑄造
9.1.1孔眼
9.1.2表面缺陷
9.1.3裂紋
9.1.4偏析
9.1.5晶粒粗大
9.1.6夾雜物
9.1.7實例
9.2熔模精密鑄造
9.2.1鑄件尺寸超差
9.2.2鑄件表面粗糙
9.2.3表面缺陷
9.2.4孔洞類
9.2.5裂紋冷隔類
9.2.6殘缺類
9.2.7夾雜類缺陷
9.3消失模（實型）鑄造
9.3.1產生原因
9.3.2防止措施
第10章典型鑄鋼件生產應用實例
10.1爐喉鋼磚——水玻璃砂生產工藝
10.2爐喉鋼磚——消失模生產工藝
10.3鑄鋼冷卻壁
參考文獻
1.1鑄鋼的材料特點
1.1.1鑄鋼的概念
1.1.2鑄鋼的特點
1.2鑄造碳鋼
1.2.1碳鋼的結晶過程
1.2.2碳鋼的鑄態組織
1.2.3鑄造碳鋼的化學成分和性能
1.2.4碳鋼的鑄造性能
1.2.5碳鋼鑄件熱處理
1.3鑄造低合金鋼
1.3.1鑄造低合金鋼的主要類別
1.3.2合金元素在鋼中的作用
1.3.3稀土元素在鑄鋼中的應用
1.3.4鑄造中、低合金鋼（合金結構鋼）
1.3.5鑄造低合金鋼的鑄造性能
1.3.6低合金結構鋼鑄件的熱處理
1.3.7低合金高強度鑄鋼
1.4鑄造高合金鋼
1.4.1鑄造高錳鋼
1.4.2鑄造不銹鋼
1.5鑄鋼件常用的鑄造方法
1.5.1熔模精密鑄造
1.5.2殼型鑄造
1.5.3陶瓷型鑄造
1.5.4負壓造型（V法）
1.5.5實型鑄造
1.5.6磁型鑄造
1.5.7離心鑄造
1.5.8壓力鑄造
1.5.9擠壓鑄造
第2章鑄鋼熔煉
2.1感應電爐熔煉
2.1.1簡述
2.1.2無芯感應電爐和原材料
2.1.3酸性感應電爐煉鋼工藝
2.1.4堿性感應電爐煉鋼工藝
2.1.5中頻爐爐襯筑爐工藝
2.1.6中頻爐爐襯使用壽命的影響因素及解決方案
2.1.7中頻感應電爐熔煉操作注意事項
2.1.8中頻感應電爐的維護保養與安全操作及事故處理
2.1.9中頻感應熔煉爐啟動時6種故障分析及處理
2.1.10中頻感應熔煉爐運行中14種故障分析及處理
2.1.11感應電爐熔煉實例
2.2電弧爐煉鋼
2.2.1電弧爐冶煉與堿性電弧爐冶煉的特點
2.2.2電弧爐冶煉熔化期的質量控制
2.2.3電弧爐冶煉氧化期的質量控制
2.2.4電弧爐冶煉還原期的質量控制
2.2.5堿性電弧爐冶煉技術操作規程
2.3真空感應電爐煉鋼
2.4電渣熔鑄
2.4.1電渣重熔與電渣鑄造原理
2.4.2電渣鑄造的特點
2.4.3電渣鑄造的技術進展
2.4.4電渣鑄造用自耗電極與合成渣
2.4.5等離子爐煉鋼
2.5鋼的爐外精煉
2.5.1吹氬精煉法
2.5.2AOD與VOD精煉法
2.5.3LF精煉法
2.5.4鋼包噴粉精煉法
第3章鑄鋼件的工藝設計
3.1工藝設計的內容與依據
3.2鑄造工藝方案的確定
3.2.1澆注位置的確定
3.2.2分型面的確定
3.3鑄鋼件鑄造工藝參數的確定
3.3.1鑄件的尺寸公差
3.3.2機械加工余量與收縮率
3.3.3最小鑄出壁厚和鑄出孔
3.3.4起模斜度
3.3.5工藝補正量、分型負數和反變形量
3.3.6鑄筋
3.4澆注系統
3.4.1鑄鋼件澆注系統的類型和特點
3.4.2鑄鋼件澆注系統設計
3.5冒口和出氣孔的設計
3.5.1冒口的設計特點
3.5.2冒口的設計與計算
3.5.3出氣孔的設計
3.5.4鑄鋼件凝固順序的控制
3.5.5鑄鋼件的冷鐵設計
3.6砂芯設計
3.6.1芯頭與定位結構的設計
3.6.2砂芯負數
3.6.3芯骨和砂芯的排氣
3.6.4芯撐
3.7工藝裝備設計制造
第4章造型材料
4.1水玻璃砂
4.1.1型砂
4.1.2鑄造用水玻璃
4.1.3CO2水玻璃砂
4.1.4水玻璃真空置換硬化法（VRH法）
4.1.5酯固化水玻璃自硬砂
4.1.6水玻璃自硬流態自硬砂
4.2樹脂砂
4.2.1呋喃樹脂自硬砂
4.2.2堿性酚醛樹脂自硬砂
4.2.3脲烷系樹脂自硬砂
4.2.4三種常用自硬砂工藝性能對比
4.3涂料
4.3.1涂料應具有的性能
4.3.2涂料的基本組成
4.3.3涂料性能測試
4.3.4涂料涂敷方法
4.4脫模劑
第5章造型與制芯
5.1樹脂砂機械設備
5.1.1混砂機
5.1.2振實臺
5.1.3砂再生系統及設備
5.1.4混砂機、落砂機操作規程
5.2鑄鋼件生產對鑄型（芯）的要求
5.3常用造型方法及應用
5.3.1造型（芯）前準備
5.3.2黏土砂造型
5.3.3CO2硬化水玻璃砂造型
5.3.4酯硬化堿性酚醛樹脂自硬砂造型（芯）
5.3.5酯固化水玻璃自硬砂造型（芯）
5.3.6呋喃樹脂自硬砂造型
5.4砂芯制作
5.5下芯與合箱
5.5.1砂芯的檢驗與修整
5.5.2砂型檢驗與修整
5.5.3下芯、合箱
5.5.4砂型緊固
第6章鑄鋼件的澆注、冷卻與開箱
6.1澆注前的準備
6.1.1鋼液的充型能力
6.1.2盛鋼桶（澆包）
6.1.3澆注前的準備工作
6.1.4鋼水溫度的測量
6.2澆注的控制
6.2.1鑄鋼件澆注溫度和澆注時間
6.2.2鎮靜時間的確定
6.2.3澆注操作要點
6.3型內的冷卻與開箱
6.3.1鑄鋼件的冷卻凝固過程
6.3.2鑄鋼件的凝固時間
6.3.3鑄件的開箱
第7章鑄鋼件的后處理
7.1鑄件落砂和清理的工藝過程
7.1.1鑄件在砂型中的停留時間
7.1.2鑄件落砂
7.2澆冒口的切割
7.3鑄鋼件表面清理
7.4鑄鋼件的焊補
7.4.1補焊前的準備
7.4.2補焊工藝
7.5鑄鋼件的精整
7.5.1冷態矯正
7.5.2局部加熱矯正
7.5.3火焰矯正
7.5.4整體加熱矯正
7.5.5矯正變形常見缺陷及其防止
7.5.6鑄鋼件精整的目的和方法
7.6鑄鋼件的熱處理
7.6.1熱處理的一般知識
7.6.2鑄鋼件的退火與正火
7.6.3鑄鋼件的淬火與回火
7.6.4固溶處理
7.6.5時效處理（沉淀硬化處理）、除氫處理
7.6.6鑄鋼件的表面熱處理與化學熱處理
7.6.7熱處理的主要工藝要素
第8章鑄鋼件的質量檢測
8.1簡述
8.2鑄件檢測內容
8.2.1工序檢測
8.2.2鑄件的形狀、尺寸的檢測
8.2.3鑄件的化學成分檢驗
8.2.4鑄鋼件熱處理質量檢驗
8.2.5鑄鋼無損檢測方法
第9章鑄鋼件缺陷的分析與防止
9.1砂型鑄造
9.1.1孔眼
9.1.2表面缺陷
9.1.3裂紋
9.1.4偏析
9.1.5晶粒粗大
9.1.6夾雜物
9.1.7實例
9.2熔模精密鑄造
9.2.1鑄件尺寸超差
9.2.2鑄件表面粗糙
9.2.3表面缺陷
9.2.4孔洞類
9.2.5裂紋冷隔類
9.2.6殘缺類
9.2.7夾雜類缺陷
9.3消失模（實型）鑄造
9.3.1產生原因
9.3.2防止措施
第10章典型鑄鋼件生產應用實例
10.1爐喉鋼磚——水玻璃砂生產工藝
10.2爐喉鋼磚——消失模生產工藝
10.3鑄鋼冷卻壁
參考文獻
書摘/試閱
c.該攪籠在葉片段處為左右可開啟180°的結構，并且有內襯和外殼二層，便于用戶清理更換易損件。一旦內襯磨損，只需拆下連接外殼的三個螺母，即能更換。
（5）氣、液路系統機器氣路系統采用氣動元件加電器控制，由一個二位五通單電控電磁閥控制加砂閘板，液路由電氣控制固化劑和樹脂液料的加入量，并由電磁閥換向。
①工作順序：機器可以對各個動作單獨進行操作，這是為了調整、維修機器時采用。
生產時主要采用自動，其順序如下。
準備狀態：固化劑、樹脂液料泵分別啟動，液料進行自循環→高速混砂攪籠啟動→低速輸送攪籠啟動。
混砂狀態：干砂閘門打開→固化劑和樹脂液料閥換向，固化劑和樹脂由自循環狀態改變為進入高速攪籠。
停止混砂，重新進入準備狀態：干砂閘門關閉→固化劑和樹脂液料閥換向，固化劑和樹脂不再進入高速攪籠而回到自循環狀態。
停機：低速輸送攪籠停止→高速混砂攪籠停止→固化劑，樹脂液料泵停止工作。
②液料控制系統
a.樹脂的定量與輸送：樹脂由齒輪泵輸送，由于齒輪泵輸送樹脂量和轉速為線性關系，因此通過對直流調速電機的無級調速來改變齒輪泵的轉速調節樹脂加入量。
b.固化劑定量與輸送：固化劑由隔膜計量泵輸送，為了便于在造型、制芯操作中隨時調整固化速度，因此隔膜泵帶有直流變速電機以便任意隨時調節固化劑的加入量。
（6）電氣控制系統說明S2510C固定式混砂機電氣控制部分由進口可編程控制器程序控制，電氣元件均采用國內外優質產品，保證了設備的安全可靠性，操作方便，液料流量控制由直流調速器控制，流量準確均勻，保證混砂均勻性。
①準備步驟
a.送電：合上總電源，此時電壓表指示380V±10%送電完成。
b.打開電柜門，逐個合上斷路器。
c.送氣：氣源壓力達0.4～0.5MPa。
d.插入“操作電源”鑰匙打開，“電源指示”燈亮，如攪籠沒有關上，“操作電源”不能啟動。因為攪籠上裝有行程開關，保證攪籠關閉后才能工作，保證人身安全，如在工作進程中發生故障，按下“急停”鈕關閉設備運行，然后關閉電源，待排除故障后重新合上電源。
e.干砂稱量步驟
第一，打開電氣控制柜，斷開第四、第五兩只斷路器（自左向右）。
第二，合上其他斷路器。
第三，將操縱盤上的“自動／手動”鈕切換至“自動”（機器自動運轉）。
第四，按下操縱盤上的綠色啟動鈕，同時讀秒開始，計時30s（注：用戶可將從攪籠中放出的干砂稱重，推算出每小時的混砂量，按生產需量調節干砂流量。調節干砂流量只要調節干砂閘板汽缸后的調節螺母，重新調節行程，直至達到生產需量）。
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