本书系统地介绍了铸钢及其熔炼的相关技术，主要内容包括铸钢基本知识、铸造碳钢、铸造中低合金钢、铸造不锈钢、铸造耐热钢、铸造耐磨钢、铸钢熔炼基本知识、铸钢的感应炉熔炼工艺、铸钢的电弧炉熔炼工艺、铸钢的炉外精炼工艺。本书反映了当前铸钢材质和熔炼现状，并阐述了国内外在该领域的先进技术和发展趋势。本书注重理论联系实际，突出实用性，在深入浅出地阐明基础理论和基本技术的同时，列举了丰富的实际案例，以便读者对技术内容的理解和掌握，并提高解决实际工程技术问题的能力。

前言

第1章铸钢基本知识1

1.1铸钢材料简介1

1.1.1铸钢的概念1

1.1.2铸钢的特点1

1.2铸钢的分类与牌号表示方法2

1.2.1铸钢的分类2

1.2.2铸钢牌号表示方法3

1.3铸钢材料的基本性能6

1.3.1铁碳相图6

1.3.2物理性能8

1.3.3化学性能9

1.3.4力学性能9

1.3.5工艺性能11

1.4铸钢材料的强化12

1.4.1固溶强化13

1.4.2细晶强化13

1.4.3形变强化13

1.4.4沉淀强化13

1.5铸钢的应用14

1.6新型铸钢的发展17

第2章铸造碳钢19

2.1铸造碳钢牌号与化学成分19

2.2铸造碳钢的铸造性能及结晶过程20

2.2.1铸造碳钢的铸造性能20

2.2.2铸造碳钢的结晶过程26

2.3铸造碳钢件的组织及热处理28

2.3.1铸造碳钢件的铸态组织28

2.3.2铸造碳钢件的热处理34

2.4铸造碳钢的性能特点及应用40

2.4.1铸造碳钢的力学性能及影响

因素40

2.4.2铸造碳钢的应用41

第3章铸造中低合金钢43

3.1合金元素在铸钢中的作用43

3.2锰系中低合金铸钢47

3.2.1铸造低锰钢48

3.2.2铸造锰硅钢51

3.2.3铸造锰钼（钒、铜）钢56

3.2.4铸造硅锰钼（钒）钢57

3.3铬系中低合金铸钢58

3.3.1铸造铬钢59

3.3.2铸造铬钼（钒）钢61

3.3.3铸造铬锰硅钢62

3.3.4铸造铬锰钼钢64

3.3.5铸造铬镍钼钢65

3.4微合金化铸钢67

3.4.1钒微合金化铸钢67

3.4.2铌微合金化铸钢68

3.4.3钛微合金化铸钢69

3.4.4硼微合金化铸钢70

3.4.5稀土铸钢71

3.4.6多元复合微合金化铸钢72

第4章铸造不锈钢74

4.1概述74

4.1.1不锈钢定义74

4.1.2不锈钢的分类74

4.1.3我国铸造不锈钢的现状75

4.2不锈钢的腐蚀类型75

4.2.1晶间腐蚀76

4.2.2点蚀76

4.2.3缝隙腐蚀78

4.2.4应力腐蚀79

4.2.5腐蚀疲劳81

4.2.6微生物腐蚀82

4.3合金元素对不锈钢组织和性能的

影响83

4.3.1不锈钢的铬当量和镍当量83

4.3.2合金元素对不锈钢性能的影响83

4.4铸造奥氏体不锈钢85

4.4.1奥氏体不锈钢的发展简况85

4.4.2奥氏体不锈钢的组织87

4.4.3奥氏体不锈钢的工艺性能88

4.4.4铸造奥氏体不锈钢的典型牌号

及其应用90

4.5铸造铁素体不锈钢99

4.5.1铁素体不锈钢的发展简况99

4.5.2铁素体不锈钢的性能99

4.5.3铸造铁素体不锈钢的典型牌号

及其应用103

4.6铸造马氏体不锈钢107

4.6.1马氏体不锈钢的发展简况107

4.6.2马氏体铬不锈钢108

4.6.3马氏体铬镍不锈钢109

4.6.4马氏体沉淀硬化不锈钢110

4.6.5马氏体时效不锈钢112

4.6.6超级马氏体不锈钢113

4.7铸造双相不锈钢114

4.7.1双相不锈钢的发展简况114

4.7.2双相不锈钢的分类及代表牌号115

4.7.3双相不锈钢的组织及生产应用中的

限制和要求115

4.7.4双相不锈钢的性能特点及应用117

第5章铸造耐热钢118

5.1金属材料的高温失效形式118

5.1.1高温腐蚀118

5.1.2高温蠕变120

5.1.3高温疲劳121

5.2耐热钢的高温性能及强化机制121

5.2.1耐热钢的高温力学性能122

5.2.2耐热钢的耐高温腐蚀性能122

5.2.3耐热钢的强化机制124

5.3合金元素对耐热钢高温性能的影响125

5.4铸造耐热钢的分类、典型牌号及其

性能127

5.4.1铸造耐热钢的分类127

5.4.2铸造铁素体耐热钢128

5.4.3铸造珠光体耐热钢134

5.4.4铸造马氏体耐热钢137

5.4.5铸造奥氏体耐热钢141

第6章铸造耐磨钢144

6.1概述144

6.1.1耐磨铸钢的磨损特性144

6.1.2耐磨铸钢的磨料磨损机制146

6.1.3耐磨铸钢的腐蚀磨损机制147

6.2铸造耐磨锰钢149

6.2.1铸造Mn13系高锰钢149

6.2.2铸造Mn18系超高锰钢157

6.2.3铸造中锰钢158

6.3铸造高合金耐磨钢160

6.4铸造中合金耐磨钢161

6.5铸造低合金耐磨钢163

6.5.1水淬低合金耐磨铸钢163

6.5.2油淬和空冷低合金耐磨铸钢166

6.5.3低合金贝氏体和M-B复相耐磨

铸钢168

第7章铸钢熔炼基本知识171

7.1铸钢熔炼的目的与要求171

7.2铸钢熔炼用原材料171

7.2.1废钢171

7.2.2铸造生铁174

7.2.3铁合金175

7.2.4纯金属176

7.3铸钢熔炼用辅助材料177

7.3.1造渣材料177

7.3.2氧化剂178

7.3.3脱氧剂178

7.3.4增碳剂179

7.3.5孕育剂和变质剂179

7.3.6除渣材料180

7.3.7耐火材料181

7.3.8熔炼用其他材料182

7.4铸钢熔炼的主要方法及特点182

7.4.1电弧炉熔炼183

7.4.2感应炉熔炼184

7.5铸钢熔炼炉前分析186

7.5.1炉前分析方法186

7.5.2炉前取样要求189

7.6铸钢熔炼技术发展趋势189

第8章铸钢的感应炉熔炼工艺191

8.1中频感应炉的结构与筑炉工艺191

8.1.1中频感应炉的结构191

8.1.2中频感应炉的筑炉工艺193

8.1.3中频感应炉的炉衬烘烤烧结

工艺197

8.2感应炉熔炼工艺过程及质量控制199

8.2.1感应炉熔炼配料199

8.2.2装料201

8.2.3熔炼202

8.3感应炉熔炼实例206

8.3.1酸性感应炉熔炼ZG310-570206

8.3.2酸性感应炉熔炼ZG34CrNiMo208

8.3.3碱性感应炉熔炼ZG12Cr18Ni9Ti209

8.3.4碱性感应炉熔炼ZG40Cr5Mo210

8.3.5碱性感应炉熔炼高锰钢211

8.3.6碱性感应炉熔炼ZG270-500213

8.4感应熔炼操作安全事项及常见问题213

8.4.1感应熔炼操作安全事项214

8.4.2感应熔炼常见问题及处理215

第9章铸钢的电弧炉熔炼工艺216

9.1电弧炉的结构216

9.1.1电弧炉的炉体构造216

9.1.2电弧炉的机械设备218

9.1.3电弧炉的电气设备218

9.1.4电弧炉的辅助装置219

9.2电弧炉的筑炉工艺219

9.2.1炉底、炉坡的筑砌与打结220

9.2.2炉壁的筑砌221

9.2.3炉盖的筑砌222

9.3电弧炉熔炼工艺过程222

9.3.1配料计算222

9.3.2装料方法及操作224

9.3.3炉料入炉与送电225

9.3.4熔化期及其操作225

9.3.5氧化期及其操作228

9.3.6还原期精炼操作236

9.3.7出钢245

9.4电弧炉熔炼实例246

9.4.1碱性电弧炉氧化法熔炼高锰钢246

9.4.2碱性电弧炉氧化法熔炼中碳低

合金钢247

9.4.3碱性电弧炉不氧化法熔炼

高锰钢248

9.4.4碱性电弧炉返回氧化法熔炼

不锈钢249

9.4.5中性电弧炉氧化法熔炼耐热钢249

9.5电弧炉洁净化炼钢技术250

9.5.1电弧炉洁净化炼钢关键问题250

9.5.2电弧炉洁净化冶炼新技术251

第10章铸钢的炉外精炼工艺254

10.1概述254

10.1.1炉外精炼的目的254

10.1.2炉外精炼的主要手段254

10.1.3炉外精炼原理255

10.1.4炉外精炼的主要方法及效果256

10.2氩氧脱碳法（AOD法）257

10.2.1AOD炉系统组成258

10.2.2AOD炉精炼工艺流程259

10.2.3典型不锈钢精炼工艺参数260

10.3真空吹氧脱碳法（VOD法）261

10.3.1VOD炉系统组成261

10.3.2VOD炉精炼工艺262

10.3.3VOD精炼工艺因素分析263

10.3.4VOD工艺精炼效果及存在

问题266

10.4钢包电弧加热精炼法［LF(V)法］267

10.4.1LF炉系统组成267

10.4.2LF精炼工艺过程269

10.4.3LFV精炼工艺272

10.5钢包喷粉精炼法273

10.5.1喷粉设备主要组成274

10.5.2喷粉精炼工艺参数274

10.5.3喷粉精炼效果274

参考文献276