現(xiàn)代熱處理手冊

第1章 基礎(chǔ)知識1
1．1 基本概念與術(shù)語1
1．1．1 金屬熱處理工藝的基本概念與術(shù)語1
1．1．2 熱處理工藝材料的基本概念與術(shù)語15
1．2 金屬熱處理分類及代號18
1．2．1 基礎(chǔ)分類18
1．2．2 附加分類19
1．2．3 常用熱處理工藝及代號19
1．3 元素對金屬性能的影響20
1．3．1 合金元素對鋼的性能影響20
1．3．2 化學(xué)元素對有色金屬性能的影響22
1．4 熱處理技術(shù)要求在零件圖樣上的表示方法24
1．4．1 熱處理技術(shù)條件采用的符號表示法24
1．4．2 基本表示方法24
1．4．3 正火、退火及淬火回火（含調(diào)質(zhì)）零件25
1．4．4 表面淬火零件25
1．4．5 滲碳和碳氮共滲零件27
1．4．6 滲氮（氮化）零件28
1．5 合金相圖29
1．5．1 鐵碳系合金相圖29
1．5．2 其他鐵基合金相圖32
1．5．3 鋁基、銅基及鈦基合金相圖35
參考文獻37
第2章 金屬熱處理加熱與冷卻39
2．1 金屬熱處理的加熱39
2．1．1 簡介39
2．1．2 可控氣氛熱處理45
2．1．3 加熱熔鹽77
2．1．4 流體床79
2．1．5 真空中的加熱83
2．2 金屬熱處理的冷卻95
2．2．1 熱處理的各種冷卻方式與特點95
2．2．2 熱處理用空氣冷卻器96
2．2．3 淬火冷卻介質(zhì)99
參考文獻118
第3章 鋼鐵件的整體熱處理120
3．1 鋼件的熱處理120
3．1．1 鋼件的退火與正火120
3．1．2 鋼的淬火133
3．1．3 鋼的回火147
3．1．4 鋼的感應(yīng)穿透加熱調(diào)質(zhì)157
3．2 鑄鐵的熱處理159
3．2．1 簡介159
3．2．2 鑄鐵熱處理基礎(chǔ)162
3．2．3 灰鑄鐵的常規(guī)熱處理164
3．2．4 球墨鑄鐵的熱處理172
3．2．5 白口鑄鐵的熱處理188
3．2．6 可鍛鑄鐵的熱處理192
參考文獻197
第4章 表面加熱熱處理199
4．1 感應(yīng)加熱表面熱處理199
4．1．1 感應(yīng)加熱基本原理199
4．1．2 感應(yīng)淬火工藝200
4．1．3 超高頻脈沖和大功率脈沖感應(yīng)淬火213
4．1．4 感應(yīng)淬火件的回火213
4．1．5 高頻感應(yīng)加熱表面淬火后的組織與性能215
4．1．6 感應(yīng)加熱表面淬火的常見質(zhì)量缺陷及返工措施217
4．2 火焰加熱表面淬火219
4．2．1 火焰加熱淬火的特點219
4．2．2 火焰淬火方法220
4．2．3 火焰噴嘴和燃料氣220
4．2．4 火焰淬火工藝規(guī)程221
4．3 激光熱處理225
4．3．1 激光的原理、特性和加熱金屬的熱學(xué)分析225
4．3．2 激光熱處理工藝及其優(yōu)點227
4．4 電子束熱處理230
4．4．1 電子束熱處理的特點230
4．4．2 電子束加熱表面淬火231
4．4．3 電子束表面合金化232
4．5 其他表面熱處理233
4．5．1 電解液加熱表面淬火233
4．5．2 電接觸加熱表面淬火234
4．5．3 浴爐加熱表面淬火235
4．5．4 灰鑄件的表面強化處理工藝235
參考文獻236
第5章 化學(xué)熱處理238
5．1 簡介238
5．1．1 基本概念238
5．1．2 常用化學(xué)熱處理方法與作用238
5．1．3 化學(xué)熱處理的過程與工藝參數(shù)238
5．2 鋼的滲碳239
5．2．1 滲碳原理239
5．2．2 滲碳工藝241
5．2．3 氣體滲碳工藝245
5．2．4 液體滲碳248
5．2．5 固體滲碳250
5．2．6 滲碳后的熱處理252
5．2．7 滲碳層的組織和性能253
5．2．8 滲碳件常見缺陷及防止措施254
5．3 鋼的滲氮（簡稱硬氮化）254
5．3．1 簡介254
5．3．2 氣體滲氮255
5．3．3 離子滲氮（離子氮化）262
5．3．4 滲氮后的組織與性能變化264
5．4 鋼的碳氮共滲（以滲碳為主）266
5．4．1 鋼的碳氮共滲（以滲碳為主）266
5．4．2 鋼的氮碳共滲（軟氮化）272
5．5 硫氮共滲、氧氮共滲與硫氮碳共滲276
5．5．1 硫氮共滲276
5．5．2 氧氮共滲277
5．5．3 硫氮碳共滲277
5．6 滲金屬熱處理279
5．6．1 鋼的滲鉻279
5．6．2 滲鋁281
5．6．3 以滲鋁為主的共滲283
5．6．4 滲鋅284
5．6．5 滲硅、鈦鈮、釩、錳285
5．7 鋼的滲非金屬熱處理286
5．7．1 鋼的滲硼286
5．7．2 以滲硼為主的共滲與復(fù)合滲290
5．7．3 鋼的滲硫291
5．8 離子化學(xué)熱處理292
5．8．1 簡介292
5．8．2 離子滲氮294
5．8．3 離子氮碳共滲303
5．8．4 離子滲碳及碳氮共滲305
5．8．5 離子滲硫及含硫介質(zhì)的多元共滲308
5．8．6 離子滲硼310
5．8．7 離子滲金屬312
參考文獻314
第6章 形變熱處理315
6．1 簡介315
6．1．1 簡化分類法315
6．1．2 熱處理階段性分類法317
6．2 形變熱處理強韌化機理與影響因素320
6．2．1 形變熱處理強韌化的機理320
6．2．2 影響形變熱處理強韌化效果的工藝因素322
6．3 低溫形變熱處理323
6．3．1 工藝過程323
6．3．2 工藝參數(shù)323
6．3．3 鋼低溫形變熱處理的組織變化326
6．3．4 鋼低溫形變熱處理后的力學(xué)性能327
6．3．5 等溫形變熱處理331
6．4 高溫形變熱處理333
6．4．1 高溫形變熱處理工藝參數(shù)333
6．4．2 鋼高溫形變淬火的組織變化335
6．4．3 鋼高溫形變熱處理后的力學(xué)性能337
6．4．4 鋼的鍛熱淬火342
6．4．5 控制軋制344
6．4．6 非調(diào)質(zhì)鋼345
6．5 表面形變熱處理346
6．5．1 表面高溫形變淬火346
6．5．2 預(yù)冷形變表面形變熱處理346
6．6 形變化學(xué)熱處理348
6．6．1 形變對擴散過程的影響348
6．6．2 鋼件化學(xué)熱處理后的冷形變349
6．6．3 鋼件化學(xué)熱處理后的表面高溫形變淬火349
6．6．4 鋼件晶粒多邊化處理后的化學(xué)熱處理349
參考文獻350
第7章 鐵基粉末冶金、硬質(zhì)合金與高溫合金的熱處理351
7．1 鐵基合金的熱處理351
7．1．1 鐵基合金材料351
7．1．2 鐵基粉末冶金件的熱處理355
7．1．3 鐵基粉末冶金件熱處理實例與性能364
7．2 粉末高速鋼的熱處理368
7．2．1 粉末高速鋼類別和性能368
7．2．2 熱等靜壓和熱擠壓粉末高速鋼369
7．3 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的熱處理369
7．3．1 鋼結(jié)硬質(zhì)合金的熱處理工藝369
7．3．2 熱處理后鋼結(jié)硬質(zhì)合金的組織與性能372
7．4 硬質(zhì)合金的熱處理376
7．4．1 退火376
7．4．2 淬火377
7．4．3 時效硬化377
7．5 高溫合金的熱處理378
7．5．1 鐵基、鎳基高溫合金的熱處理378
7．5．2 鈷基高溫合金的熱處理379
7．5．3 鑄造高溫合金熱處理380
7．5．4 高溫合金的退火381
參考文獻381
第8章 功能合金的熱處理383
8．1 磁性合金的熱處理383
8．1．1 軟磁合金熱處理383
8．1．2 永磁合金的熱處理390
8．2 膨脹合金的熱處理399
8．2．1 低膨脹合金的熱處理399
8．2．2 鐵磁性定膨脹合金的熱處理401
8．2．3 無磁性定膨脹合金的熱處理406
8．2．4 高膨脹合金的熱處理409
8．3 彈性合金的熱處理411
8．3．1 高彈性合金的熱處理411
8．3．2 恒彈性合金的熱處理427
8．4 形狀記憶合金及其定形熱處理433
8．4．1 超彈性和形狀記憶效應(yīng)433
8．4．2 鈦鎳形狀記憶合金434
8．4．3 銅基形狀記憶合金440
參考文獻445
第9章 非鐵金屬的熱處理446
9．1 鋁和鋁合金的熱處理446
9．1．1 變形合金鋁的熱處理446
9．1．2 鑄造鋁合金熱處理450
9．1．3 鋁合金的熱處理缺陷456
9．2 銅和銅合金的熱處理458
9．2．1 簡介458
9．2．2 黃銅的熱處理459
9．2．3 青銅的熱處理460
9．2．4 白銅及其熱處理467
9．3 鈦及鈦合金的熱處理468
9．3．1 鈦及鈦合金的常規(guī)熱處理工藝468
9．3．2 鈦合金熱處理的改進工藝471
9．3．3 鈦合金熱處理后的性能472
9．4 鎂合金的熱處理473
9．4．1 鎂合金的熱處理的主要方法473
9．4．2 熱處理設(shè)備和工藝過程473
9．4．3 鎂合金熱處理的工藝操作474
9．4．4 熱處理缺陷及防止方法478
9．5 貴金屬基合金的熱處理478
9．5．1 貴金屬基合金的熱處理的特點478
9．5．2 貴金屬基合金的熱處理479
參考文獻486
第10章 典型零件熱處理487
10．1 熱處理工藝的制定、程序與零件熱處理的工藝性487
10．1．1 熱處理工藝的制定與程序487
10．1．2 典型熱處理的工藝性492
10．2 齒輪的熱處理與檢驗510
10．2．1 齒輪受力狀態(tài)和失效特征510
10．2．2 齒輪材料511
10．2．3 齒輪的熱處理與檢驗512
10．2．4 球墨鑄鐵齒輪的熱處理519
10．3 軸承的熱處理521
10．3．1 軸承鋼的熱處理521
10．3．2 軸承零件的熱處理523
10．4 大型鍛件的熱處理539
10．4．1 大型鍛件的缺陷與鍛后熱處理539
10．4．2 大型鍛件的最終熱處理543
10．5 彈簧的熱處理與檢驗545
10．5．1 彈簧的工作條件與性能要求545
10．5．2 彈簧用鋼545
10．5．3 彈簧鋼的熱處理546
10．6 模具的熱處理549
10．6．1 冷作模具鋼的熱處理549
10．6．2 熱作模具鋼的熱處理550
10．6．3 3Cr2W8V鋼制鋁合金壓鑄模的熱處理550
10．7 工具鋼的熱處理551
10．7．1 刃具鋼551
10．7．2 低合金工具鋼的熱處理552
10．7．3 高速鋼的熱處理553
10．7．4 刀具的熱處理555
10．8 量具的熱處理557
10．8．1 量具用鋼557
10．8．2 量具的熱處理557
10．8．3 GCr15塊規(guī)的熱處理558
10．9 典型調(diào)質(zhì)零件的熱處理558
10．9．1 汽車半軸的熱處理558
10．9．2 連桿螺栓的熱處理560
10．10 活塞銷的熱處理560
10．10．1 簡介560
10．10．2 材料的選用561
10．10．3 活塞銷的熱處理561
參考文獻562
第11章 熱處理設(shè)備和輔助材料565
11．1 熱處理電阻爐565
11．1．1 簡介565
11．1．2 電阻爐爐體結(jié)構(gòu)570
11．1．3 電阻爐型號與技術(shù)參數(shù)572
11．2 熱處理浴爐、流態(tài)床爐與流態(tài)粒子爐577
11．2．1 浴爐577
11．2．2 流態(tài)床爐的規(guī)格與技術(shù)數(shù)據(jù)582
11．2．3 流動粒子爐584
11．3 真空與等離子熱處理爐585
11．3．1 真空爐585
11．3．2 等離子熱處理爐592
11．4 熱處理燃料爐595
11．4．1 簡介595
11．4．2 主要爐型、結(jié)構(gòu)與應(yīng)用595
11．4．3 常用燃料596
11．4．4 燃料爐的技術(shù)規(guī)格與參數(shù)598
11．5 熱處理感應(yīng)加熱及火焰加熱裝置601
11．5．1 感應(yīng)熱處理設(shè)備601
11．5．2 火焰表面加熱裝置604
11．6 表面改性熱處理設(shè)備609
11．6．1 激光表面熱處理裝置609
11．6．2 電子束表面改性裝置612
11．7 熱處理冷卻設(shè)備614
11．7．1 爐冷設(shè)備614
11．7．2 淬火浴槽614
11．7．3 淬火槽614
11．7．4 特殊冷卻槽615
11．8 熱處理輔助設(shè)備與常用材料616
11．8．1 熱處理輔助設(shè)備616
11．8．2 耐火材料和特性620
參考文獻621
第12章 熱處理質(zhì)量控制和檢驗622
12．1 熱處理質(zhì)量控制622
12．1．1 熱處理基礎(chǔ)條件質(zhì)量控制622
12．1．2 熱處理前的質(zhì)量控制626
12．1．3 熱處理過程中的質(zhì)量控制639
12．2 熱處理質(zhì)量的檢驗方法650
12．2．1 化學(xué)成分檢驗650
12．2．2 金屬材料宏觀組織檢驗與斷口分析653
12．2．3 硬度檢驗656
12．2．4 金相檢驗659
12．2．5 無損檢測661
12．2．6 裂紋的分析665
12．3 熱處理質(zhì)量檢驗666
12．3．1 熱處理零件必須要檢驗的項目666
12．3．2 淬火質(zhì)量檢驗668
12．3．3 滲碳件質(zhì)量檢驗669
12．3．4 碳氮共滲件質(zhì)量檢驗671
12．3．5 氣體滲氮件質(zhì)量檢驗672
12．3．6 氮碳共滲件質(zhì)量檢驗674
12．3．7 冷作模具熱處理質(zhì)量檢驗676
12．3．8 熱作模具熱處理質(zhì)量檢驗677
12．3．9 高速工具鋼質(zhì)量檢驗677
12．3．10 感應(yīng)加熱熱處理件質(zhì)量檢驗683
12．3．11 火焰淬火件質(zhì)量檢驗687
12．3．12 鑄造鋁合金鋁錠及鑄件針孔度檢驗687
12．3．13 鑄造AlSi系合金變質(zhì)處理顯微組織檢驗688
12．3．14 ZL10系鑄造鋁合金過燒檢驗690
12．3．15 鈹青銅零件熱處理質(zhì)量檢驗691
12．3．16 滲硼件的熱處理質(zhì)量檢驗692
12．3．17 鋼的熱浸鍍鋅質(zhì)量檢驗693
12．3．18 高速鋼刀具氧氮共滲的質(zhì)量檢驗693
參考文獻693
第13章 熱處理常用特性曲線與參數(shù)695
13．1 常用金屬材料熱處理工藝參考數(shù)據(jù)695
13．1．1 鋼695
13．1．2 高溫合金724
13．2 常用鋼熱處理特性曲線圖729
13．3 常用鋼的淬透性曲線833
13．4 常用鋼回火方程855
13．5 鋼的溫度色與回火溫度色857
13．5．1 鋼的溫度色857
13．5．2 回火溫度色857
參考文獻857