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1 液态铸铁的结构和性质1

1．1 液态纯金属的结构及性质1

1．1．1 研究方法1

1．1．2 液态纯金属的性质2

1．1．3 液态纯金属的结构4

1．2 液态铸铁的结构5

1．2．1 碳显微集团7

1．2．2 悬浮硅酸盐9

1．2．3 聚合碳质集团CmFe10

1．3 液态铸铁的主要性质10

1．3．1 液态铸铁的粘性10

1．3．2 铁液的表面张力14

2 铸铁热力学基础17

2．1 纯铁的热力学17

2．1．1 纯铁的相变特点17

2．1．2 纯铁的吉氏自由能与温度的关系18

2．1．3 纯铁在高压下的相变22

2．1．4 铁的磁性转变及其影响23

2．2 α相与γ相的平衡热力学26

2．2．1 铁素体与奥氏体中的合金浓度26

2．2．2 α/γ稳定化参数27

2．3 Fe-C合金热力学29

2．3．1 奥氏体中碳的活度30

2．3．2 Fe-C系中铁素体中碳活度31

2．3．3 氮在铁素体中的溶解度32

2．3．4 氮在奥氏体中的溶解度33

2．4 Fe-C-M合金热力学34

2．4．1 奥氏体中碳（C）与合金元素（M）之间的相互作用参数WγMC34

2．4．2 Fe-C-M奥氏体中的碳等活度线图36

2．4．3 Fe-C-M奥氏体的碳活度系数37

2．5 铁-碳-硅合金熔液热力学40

2．5．1 概述40

2．5．2 铁液中碳和硅的活度40

2．5．3 Fe-C-Si合金熔液的氧化特性43

2．5．4 铸铁熔化和结晶时的冶金特性50

3．2 铸铁中石墨的形核过程55

3．2．1 自发形核55

3．1 铸铁的结晶过程55

3 铸铁的结晶凝固55

3．2．2 非自发形核57

3．2．3 形核速率61

3．2．4 铸铁中的夹杂物及石墨的异质形核62

3．3 石墨的生长65

3．3．1 石墨的生长机制66

3．3．2 石墨的片状生长和球状生长66

3．4 共晶团的生长79

3．4．1 灰铸铁共晶团的生长79

3．4．2 球墨铸铁共晶团的生长82

3．4．3 蠕虫状石墨和球铁中畸变石墨的生长84

3．4．4 铸铁共晶生长特性89

3．5 白口铸铁的凝固95

3．5．1 初生渗碳体的结晶96

3．5．2 白口铸铁的共晶凝固97

3．5．3 白口铸铁的变质101

4 铸铁的凝固方式及影响因素104

4．1 铸铁的凝固方式104

4．2 影响铸铁凝固方式的因素104

4．2．1 合金元素对石墨共晶和渗碳体共晶的影响105

4．2．2 冷却速度对铸铁凝固方式的影响117

4．2．3 铁液的冶金特性对铸铁凝固方式的影响120

4．2．4 硫在铸铁凝固过程中的重要作用123

5．1 孕育的概念137

5 铸铁的孕育137

5．2 影响孕育效果的因素138

5．2．1 原铁液化学成伤的影响138

5．2．2 铁液中的气体对孕育效果的影响140

5．2．3 炉料中铁料对孕育效果的影响141

5．2．4 铁液温度对孕育效果的影响143

5．2．5 熔炼方法对孕育效果的影响145

5．2．6 孕育剂品种和状况对孕育效果的影响147

5．2．7 孕育工艺对孕育效果的影响148

5．3 铸铁的孕育机理探讨150

5．3．1 核心理论150

5．3．2 浓度不均匀理论155

6．1．1 稀土元素的电子结构及性质169

6 稀土及微量元素在铸铁中的作用169

6．1 稀土元素在铸铁中的作用169

6．1．2 稀土元素在铸铁中的作用170

6．2 微量元素对铸铁组织的影响177

6．2．1 铅的影响178

6．2．2 钛的影响179

6．2．3 碲的影响180

6．2．4 铋的影响181

6．2．5 锑的作用184

6．2．6 氮在灰铸铁中的作用200

7 铸铁的固态相变204

7．1 奥氏体中碳的脱溶204

7．2 铸铁中奥氏体的分解205

7．3 白口铸铁第一阶段石墨化210

7．3．1 白口铸铁中奥氏体-渗碳体的显微组织和结晶学211

7．3．2 石墨的生成212

7．3．3 白口铸铁石墨化动力学218

8 铸铁熔体的热分析220

8．1 铸造线收缩测量220

8．2 共晶膨胀力测量222

8．3 铸造热应力测量224

8．4 铁液炉前快速热分析225

8．4．1 亚共晶铁液成分热分析226

8．4．2 过共晶铁液成分热分析230

参考文献232