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第1章 基础资料1

1.1 金属热处理工艺分类及代号1

1.1.1 基础分类1

1.1.2 附加分类1

1.1.3 常用热处理工艺及代号1

1.2 合金相图3

1.2.1 铁碳系合金相图3

1.2.2 其他铁基合金相图8

1.2.3 铝基、铜基及钛基合金相图11

1.3 现行热处理标准题录14

参考文献17

第2章 金属热处理的加热18

2.1 金属和合金相变过程中的元素扩散18

2.1.1 扩散的一般规律18

2.1.2 碳在钢中的扩散18

2.2 钢的加热转变19

2.2.1 珠光体—奥氏体转变19

2.2.2 铁素体—珠光体向奥氏体的等温转变20

2.2.3 连续加热时的奥氏体形成过程22

2.2.4 钢加热时的奥氏体晶粒长大24

2.2.5 过热和过烧25

2.2.6 钢的晶粒度对性能的影响26

2.2.7 奥氏体晶粒度的显示和测定26

2.3 加热介质和金属与介质的作用28

2.3.1 加热介质分类28

2.3.2 金属在各种介质中加热时的行为29

2.4 加热计算公式及常用图表39

2.4.1 影响加热速度的因素39

2.4.2 钢件加热时间的经验计算法40

2.4.3 从节能角度考虑的加热时间计算法41

2.5 加热节能措施44

2.5.1 加热设备的节能44

2.5.2 加热工艺措施节能46

2.5.3 合理的生产管理49

2.6 可控气氛49

2.6.1 分类及用途49

2.6.2 制备方法57

2.6.3 炉气控制原理76

2.6.4 炉气检测方法80

2.7 加热熔盐和流态床84

2.7.1 加热熔盐的成分及用途84

2.7.2 盐浴的脱氧及脱氧剂89

2.7.3 长效盐92

2.7.4 流态床加热的特点93

2.8 真空中的加热95

2.8.1 金属在真空中加热时的行为95

2.8.2 金属在真空中的加热速度96

参考文献97

第3章 金属热处理的冷却98

3.1 钢的过冷奥氏体转变98

3.1.1 过冷奥氏体的高温分解98

3.1.2 马氏体转变与马氏体100

3.1.3 贝氏体转变与贝氏体105

3.1.4 过冷奥氏体等温分解转变动力学108

3.2 钢件热处理的冷却过程112

3.2.1 热处理的各种冷却方式112

3.2.2 钢冷却时的内应力113

3.2.3 淬火裂纹115

3.2.4 淬火畸变117

3.3 淬火冷却介质119

3.3.1 淬火冷却介质应具备的特性及其分类119

3.3.2 淬火冷却介质冷却特性的评价方法120

3.3.3 常用淬火冷却介质及冷却方式127

3.4 淬火冷却过程的计算机模拟139

3.4.1 导热计算139

3.4.2 相变量的计算139

3.4.3 应力场分析141

3.4.4 复杂淬火操作的模拟以及非线性处理141

3.4.5 借助于计算机模拟进行热处理虚拟生产141

参考文献142

第4章 钢铁件的整体热处理143

4.1 钢的热处理143

4.1.1 钢的退火与正火143

4.1.2 钢的淬火149

4.1.3 钢的回火166

4.1.4 钢的感应穿透加热调质173

4.2 铸铁的热处理175

4.2.1 铸铁的分类和应用175

4.2.2 铸铁热处理基础179

4.2.3 白口铸铁的热处理186

4.2.4 灰铸铁的热处理188

4.2.5 球墨铸铁的热处理195

4.2.6 可锻铸铁的热处理208

参考文献213

第5章 表面加热热处理214

5.1 感应加热热处理214

5.1.1 感应加热原理214

5.1.2 钢件感应加热时的相变特点217

5.1.3 感应器221

5.1.4 感应淬火工艺235

5.1.5 超高频脉冲和大功率脉冲感应淬火249

5.1.6 感应淬火件的回火251

5.1.7 感应淬火常见的质量问题及返修251

5.2 火焰淬火252

5.2.1 火焰加热方法252

5.2.2 火焰喷嘴和燃料气253

5.2.3 火焰淬火工艺规范257

5.3 激光、电子束热处理260

5.3.1 激光热处理的特点260

5.3.2 电子束热处理的特点262

5.3.3 表面相变硬化262

5.3.4 表面熔化快速凝固硬化271

5.3.5 表面合金化和熔覆274

5.3.6 激光热处理设备276

5.4 其他表面热处理方式278

5.4.1 接触电阻加热表面淬火278

5.4.2 电解液加热表面淬火279

5.4.3 浴炉加热表面淬火279

参考文献280

第6章 化学热处理281

6.1 钢的渗碳282

6.1.1 渗碳原理282

6.1.2 渗碳方法284

6.1.3 渗碳用钢及渗碳后的热处理296

6.1.4 渗碳层的组织和性能298

6.1.5 渗碳件质量检查、常见缺陷及防止措施300

6.2 钢的碳氮共渗301

6.2.1 概述301

6.2.2 气体碳氮共渗302

6.2.3 其他碳氮共渗方法304

6.2.4 碳氮共渗用钢及共渗后的热处理305

6.2.5 碳氮共渗层的组织和性能308

6.2.6 碳氮共渗工件质量检查与常见缺陷及防止措施309

6.3 渗氮及以氮为主的共渗310

6.3.1 渗氮310

6.3.2 氮碳共渗326

6.3.3 氧氮共渗331

6.3.4 硫氮共渗331

6.3.5 硫氮碳共渗333

6.4 渗金属及碳氮之外的非金属334

6.4.1 渗硼334

6.4.2 渗铝337

6.4.3 渗锌340

6.4.4 渗铬342

6.4.5 熔盐碳化物覆层工艺345

6.4.6 渗硫347

6.4.7 渗硅、钛、铌、钒、锰347

6.4.8 多元共渗与复合渗347

6.5 离子化学热处理352

6.5.1 离子化学热处理基础352

6.5.2 离子渗氮355

6.5.3 离子氮碳共渗364

6.5.4 离子渗碳及碳氮共渗366

6.5.5 离子渗硫及含硫介质的多元共渗368

6.5.6 离子渗硼371

6.5.7 离子渗金属372

6.6 气相沉积与离子注入技术373

6.6.1 气相沉积技术373

6.6.2 离子注入技术388

参考文献395

第7章 形变热处理396

7.1 概述396

7.2 低温形变热处理398

7.2.1 低温形变热处理工艺398

7.2.2 钢低温形变热处理的组织变化401

7.2.3 钢低温形变热处理后的力学性能403

7.2.4 其他低温形变热处理409

7.3 高温形变热处理415

7.3.1 高温形变热处理工艺415

7.3.2 钢高温形变淬火的组织变化418

7.3.3 钢高温形变热处理后的力学性能420

7.3.4 钢的锻热淬火426

7.3.5 控制轧制429

7.3.6 非调质钢431

7.4 表面形变热处理431

7.4.1 表面高温形变淬火431

7.4.2 预冷形变表面形变热处理433

7.4.3 表面形变时效434

7.5 形变化学热处理434

7.5.1 形变对扩散过程的影响434

7.5.2 钢件化学热处理后的冷形变435

7.5.3 钢件化学热处理后的表面高温形变淬火436

7.5.4 钢件晶粒多边化处理后的化学热处理436

参考文献437

第8章 非铁金属的热处理438

8.1 铜及铜合金的热处理438

8.1.1 铜及铜合金的性能及用途438

8.1.2 铜及铜合金的热处理概述448

8.1.3 黄铜的热处理449

8.1.4 青铜的热处理451

8.1.5 白铜及其热处理458

8.2 铝及铝合金的热处理460

8.2.1 纯铝的特性460

8.2.2 铝合金的分类461

8.2.3 变形铝合金461

8.2.4 铸造铝合金465

8.2.5 变形铝合金的退火465

8.2.6 变形铝合金的固溶处理与时效470

8.2.7 其他热处理479

8.2.8 变形铝合金加工及热处理状态代号482

8.2.9 铸造铝合金的热处理485

8.2.10 铝合金的热处理缺陷487

8.3 镁合金的热处理490

8.3.1 镁及镁合金490

8.3.2 镁合金热处理的主要类别493

8.3.3 热处理设备和操作496

8.3.4 热处理缺陷及防止方法496

8.3.5 镁合金热处理安全技术497

8.4 钛及钛合金的热处理497

8.4.1 钛合金中的合金元素499

8.4.2 工业纯钛及钛合金的分类499

8.4.3 钛合金中的不平衡相变504

8.4.4 钛合金的热处理510

8.4.5 影响钛合金热处理质量的因素515

8.5 高温合金的热处理515

8.5.1 高温合金的分类和牌号表示法515

8.5.2 高温合金中的合金化元素及其作用516

8.5.3 高温合金强化机制简介516

8.5.4 高温合金的热处理517

8.6 贵金属及其合金的热处理526

8.6.1 贵金属及其合金的应用范围526

8.6.2 贵金属基合金的热处理538

参考文献546

第9章 铁基粉末冶金件及硬质合金的热处理547

9.1 概论547

9.1.1 粉末冶金的应用范围547

9.1.2 粉末冶金方法547

9.1.3 粉末冶金材料的分类547

9.2 铁基粉末冶金件及其热处理552

9.2.1 铁基粉末冶金材料的分类553

9.2.2 铁基粉末冶金材料的标记方法553

9.2.3 铁基粉末冶金件的制造工艺流程553

9.2.4 粉末冶金用铁和铁合金粉末553

9.2.5 烧结铁、钢粉末冶金件的性能556

9.2.6 提高铁基粉末冶金件性能的方法556

9.2.7 铁基粉末冶金件的应用558

9.2.8 铁基粉末冶金件的热处理560

9.2.9 国外铁基粉末冶金件的牌号、成分和性能575

9.3 钢结硬质合金及其热处理582

9.3.1 钢结硬质合金的特点、牌号、性能和用途582

9.3.2 钢结硬质合金的热处理584

9.3.3 钢结硬质合金的组织与性能586

9.4 粉末高速钢及其热处理591

9.4.1 粉末高速钢类别和性能591

9.4.2 热等静压和热挤压粉末高速钢592

9.5 硬质合金及其热处理593

9.5.1 硬质合金的分类和用途593

9.5.2 影响硬质合金性能的因素594

9.5.3 硬质合金的牌号、性能和用途595

9.5.4 硬质合金的热处理597

9.5.5 国外硬质合金牌号、性能及用途599

参考文献601

第10章 功能合金的热处理602

10.1 电性合金及其热处理602

10.1.1 金属的导电性602

10.1.2 导电合金605

10.1.3 电阻合金621

10.2 磁性合金的热处理633

10.2.1 金属磁性的物理基础633

10.2.2 软磁合金的热处理636

10.2.3 永磁合金的热处理649

10.3 膨胀合金的热处理667

10.3.1 金属的热膨胀特性667

10.3.2 低膨胀合金的热处理669

10.3.3 铁磁性定膨胀合金的热处理676

10.3.4 无磁性定膨胀合金的热处理684

10.3.5 高膨胀合金的热处理688

10.4 弹性合金的热处理691

10.4.1 金属的弹性性能691

10.4.2 高弹性合金的热处理694

10.4.3 恒弹性合金的热处理716

10.5 形状记忆合金及其定形热处理724

10.5.1 超弹性和形状记忆效应725

10.5.2 钛镍形状记忆合金729

10.5.3 铜基形状记忆合金739

10.5.4 形状记忆合金的应用747

参考文献754

第11章 其他热处理技术755

11.1 磁场热处理755

11.1.1 磁场对材料固态相变的影响755

11.1.2 磁场热处理对材料性能的影响及应用757

11.1.3 磁场淬火设备及存在的问题759

11.2 强烈淬火759

11.2.1 强烈淬火原理759

11.2.2 强烈淬火对钢组织性能的影响及其应用761

11.2.3 强烈淬火设备762

11.3 微弧氧化763

11.3.1 微弧氧化的发展过程763

11.3.2 微弧氧化基本原理763

11.3.3 微弧氧化工艺及其装置765

11.3.4 微弧氧化的应用实例765

参考文献769