实用热处理技术手册（第2版）

前言
第1章钢铁材料1
1.1钢铁材料的分类1
1.2钢铁材料牌号的表示方法2
1.2.1钢铁产品名称与表示符号2
1.2.2钢铁材料牌号的组成4
1.2.3铸钢牌号表示方法8
1.2.4铸铁牌号表示方法8
1.3钢铁及合金牌号统一数字代号体系9
1.4钢的化学成分10
1.4.1优质碳素结构钢的化学成分10
1.4.2合金结构钢的化学成分11
1.4.3弹簧钢的化学成分18
1.4.4滚动轴承钢的化学成分20
1.4.5工模具用钢的化学成分21
1.4.6高速工具钢的化学成分26
1.4.7不锈钢和耐热钢的化学成分28
第2章热处理技术基础42
2.1铁碳合金相图42
2.1.1Fe-Fe3C及Fe-C合金相图42
2.1.2合金元素对Fe-Fe3C相图的影响47
2.2钢在加热时的组织转变49
2.3钢在奥氏体化后冷却时的转变51
2.3.1钢的奥氏体等温转变51
2.3.2奥氏体连续冷却转变图56
2.4淬透性和淬硬性59
2.4.1淬透性59
2.4.2淬硬性62
2.5热处理的加热62
2.5.1加热介质62
2.5.2钢在空气介质中加热时的氧化和脱碳70
2.5.3热处理加热设备71
2.6热处理的冷却71
2.6.1热处理的冷却方式71
2.6.2淬火冷却介质72
2.7热处理工艺分类及代号91
2.8热处理工艺材料分类及代号94
2.9热处理的技术要求97
2.9.1热处理技术要求的表示方法97
2.9.2热处理技术要求在图样中的标注97
第3章钢的整体热处理106
3.1钢的退火与正火106
3.1.1退火与正火工艺分类106
3.1.2退火与正火工艺106
3.1.3真空退火111
3.1.4退火与正火操作112
3.1.5常见退火与正火缺陷与对策112
3.2钢的淬火113
3.2.1淬火工艺分类114
3.2.2淬火工艺114
3.2.3真空淬火130
3.2.4淬火操作139
3.2.5淬火缺陷与对策142
3.3钢的回火146
3.3.1回火工艺分类146
3.3.2回火工艺146
3.3.3回火对力学性能的影响148
3.3.4回火操作151
3.3.5常见回火缺陷与对策152
3.4钢的感应穿透加热调质152
3.5冷处理157
3.5.1冷处理工艺157
3.5.2冷处理后的性能159
3.5.3冷处理操作160
3.6钢的热处理工艺参数及力学性能161
3.6.1优质碳素结构钢的热处理工艺参数及力学性能161
3.6.2合金结构钢的热处理工艺参数及力学性能165
3.6.3弹簧钢的热处理工艺参数及力学性能176
3.6.4滚动轴承钢的热处理工艺参数及力学性能179
3.6.5工模具钢的热处理工艺参数及力学性能182
3.6.6高速工具钢的热处理工艺参数及力学性能211
3.6.7不锈钢和耐热钢的热处理工艺参数及力学性能216
3.6.8冷镦和冷挤压用钢的热处理工艺参数及力学性能252
3.6.9汽轮机叶片用钢的热处理工艺参数及力学性能254
3.6.10高压锅炉用无缝钢管的热处理工艺参数及力学性能257
3.6.11高压化肥设备用无缝钢管的热处理工艺参数及力学性能260
3.6.12铸钢的热处理工艺参数及力学性能262
3.6.13钢的回火经验方程273
第4章钢的表面热处理277
4.1感应淬火277
4.1.1感应淬火的基本原理277
4.1.2感应淬火方法280
4.1.3感应淬火工艺280
4.1.4感应淬火后的组织与性能291
4.1.5感应加热的电参数292
4.1.6工频感应淬火309
4.1.7感应器311
4.1.8感应淬火后的回火337
4.1.9感应淬火操作340
4.1.10常见感应淬火缺陷与对策342
4.2火焰淬火343
4.2.1常用火焰淬火用燃料343
4.2.2火焰淬火方法344
4.2.3火焰淬火工艺346
4.2.4常用火焰喷射工具348
4.2.5火焰淬火操作352
4.2.6常见火焰淬火缺陷与对策354
4.3接触电阻加热淬火354
4.4激光淬火357
4.5电子束淬火363
4.6电解液淬火364
第5章钢的化学热处理366
5.1渗碳367
5.1.1气体渗碳367
5.1.2液体渗碳376
5.1.3固体渗碳378
5.1.4膏剂渗碳381
5.1.5高温渗碳382
5.1.6真空渗碳384
5.1.7离子渗碳390
5.1.8渗碳后的热处理391
5.1.9常用渗碳钢的热处理工艺394
5.1.10常见渗碳缺陷与对策395
5.2碳氮共渗396
5.2.1气体碳氮共渗396
5.2.2液体碳氮共渗399
5.2.3碳氮共渗后的热处理401
5.2.4常见碳氮共渗缺陷与对策403
5.3渗氮403
5.3.1气体渗氮403
5.3.2离子渗氮418
5.3.3高频感应渗氮425
5.3.4其他渗氮方法427
5.4氮碳共渗428
5.4.1气体氮碳共渗428
5.4.2盐浴氮碳共渗431
5.4.3氮碳氧复合处理(QPQ)433
5.4.4固体氮碳共渗437
5.4.5离子氮碳共渗438
5.4.6奥氏体氮碳共渗439
5.4.7电解气相氮碳共渗439
5.5渗硫440
5.5.1固体渗硫440
5.5.2液体渗硫441
5.5.3低温盐浴电解渗硫441
5.5.4气相渗硫442
5.5.5离子渗硫443
5.6硫氮共渗444
5.7硫氮碳共渗444
5.7.1盐浴硫氮碳共渗444
5.7.2其他硫氮碳共渗工艺447
5.8低温化学热处理工艺方法选择447
5.9渗硼451
5.9.1渗硼剂452
5.9.2固体渗硼453
5.9.3液体渗硼455
5.9.4电解渗硼456
5.9.5渗硼件的后处理457
5.9.6渗硼操作457
5.9.7常见渗硼缺陷与对策458
5.10渗硅459
5.11硼硅共渗459
5.12渗铬460
5.12.1固体渗铬460
5.12.2气体渗铬460
5.12.3硼砂熔盐渗铬461
5.12.4真空渗铬462
5.12.5渗铬层的组织和性能463
5.12.6常见渗铬缺陷与对策464
5.13渗铝464
5.13.1固体渗铝464
5.13.2热浸镀铝466
5.14铝铬共渗468
5.15硼铝共渗468
5.16粉末渗锌468
5.17渗钛470
5.18渗钒470
5.19渗铌471
5.20渗锰471
第6章铸铁的热处理472
6.1灰铸铁的热处理472
6.1.1灰铸铁的牌号及力学性能472
6.1.2灰铸铁的热处理工艺473
6.2球墨铸铁的热处理478
6.2.1球墨铸铁的牌号及力学性能478
6.2.2球墨铸铁的热处理工艺478
6.3可锻铸铁的热处理484
6.3.1白心可锻铸铁的热处理484
6.3.2黑心可锻铸铁的热处理485
6.3.3珠光体可锻铸铁的热处理486
6.3.4球墨可锻铸铁的热处理490
6.4蠕墨铸铁的热处理491
6.5白口铸铁的热处理492
6.6铸铁的热处理操作494
6.7常见铸铁热处理缺陷与对策495
第7章有色金属及其合金的热处理497
7.1铜及铜合金的热处理497
7.1.1铜及铜合金的牌号497
7.1.2铜及铜合金的状态代号500
7.1.3铜及铜合金的热处理工艺501
7.1.4铜及铜合金的热处理操作511
7.2铝及铝合金的热处理513
7.2.1铝及铝合金的牌号513
7.2.2铝及铝合金的状态代号515
7.2.3铝及铝合金的热处理工艺517
7.2.4铝及铝合金的热处理操作542
7.2.5常见铝及铝合金热处理缺陷与对策544
7.3镁及镁合金的热处理545
7.3.1镁及镁合金的牌号545
7.3.2镁及镁合金的状态代号547
7.3.3镁及镁合金的热处理工艺547
7.3.4镁及镁合金的热处理操作549
7.3.5常见镁及镁合金热处理缺陷与对策550
7.4钛及钛合金的热处理551
7.4.1钛及钛合金的牌号551
7.4.2钛及钛合金的热处理工艺553
7.4.3钛及钛合金的热处理操作562
7.4.4常见钛及钛合金热处理缺陷与对策564
第8章特殊合金的热处理565
8.1高温合金的热处理565
8.1.1高温合金的牌号及化学成分565
8.1.2高温合金的热处理工艺567
8.1.3高温合金的热处理操作581
8.2钢结硬质合金的热处理582
8.2.1钢结硬质合金的牌号及化学成分582
8.2.2钢结硬质合金的热处理工艺583
8.2.3钢结硬质合金的力学性能585
8.3磁性合金的热处理586
8.3.1电磁纯铁的热处理587
8.3.2电工钢的热处理588
8.3.3铁镍合金的热处理588
8.3.4铁钴合金的热处理590
8.3.5铁铬合金的热处理591
8.3.6铁铝合金的热处理592
8.3.7高硬度高电阻铁镍软磁合金的热处理593
8.3.8耐蚀软磁合金的热处理594
8.3.9变形永磁钢的热处理594
8.3.10铁钴钒永磁合金的热处理595
8.3.11变形铁铬钴永磁合金的热处理595
8.3.12铝镍钴永磁合金的热处理596
8.3.13铂钴合金的热处理597
8.3.14烧结钕铁硼永磁材料的热处理597
8.3.15钐钴合金的热处理599
8.4膨胀合金的热处理600
8.4.1低膨胀铁镍、铁镍钴合金的热处理600
8.4.2定膨胀封接铁镍铬、铁镍合金的热处理601
8.4.3定膨胀封接铁镍钴合金的热处理602
8.4.4无磁定膨胀瓷封镍基合金的热处理603
8.5耐蚀合金的热处理603
第9章热处理质量检验606
9.1热处理质量检验规程606
9.2退火及正火件的质量检验项目及要求608
9.3淬火与回火件的质量检验项目及要求609
9.4感应淬火件的质量检验项目及要求612
9.5火焰淬火件的质量检验项目及要求614
9.6接触电阻加热淬火件的质量检验项目及要求616
9.7激光淬火件的质量检验项目及要求617
9.8渗碳和碳氮共渗件的质量检验项目及要求618
9.9渗氮件的质量检验项目及要求620
9.10硫氮碳共渗件的质量检验项目及要求623
9.11渗硼件的质量检验项目及要求624
9.12渗金属工件的质量检验项目及要求625
9.13固体渗铝件的质量检验项目及要求626
9.14热浸镀铝层的检验项目及要求628
第10章热处理设备631
10.1热处理电阻炉631
10.1.1热处理电阻炉的分类及代号631
10.1.2箱式电阻炉632
10.1.3密封箱式淬火炉634
10.1.4台车式电阻炉635
10.1.5井式电阻炉635
10.1.6预抽真空井式炉638
10.1.7井式气体渗碳炉638
10.1.8井式气体渗氮炉638
10.1.9罩式炉639
10.1.10滚筒式炉640
10.1.11传送带式电阻炉641
10.1.12推送式炉643
10.1.13振底式炉644
10.1.14辊底式炉645
10.1.15转底式炉646
10.1.16电阻炉的保养和维修647
10.2真空热处理炉648
10.2.1真空炉的组成648
10.2.2典型真空热处理炉651
10.2.3真空炉的操作654
10.3热处理浴炉655
10.3.1油浴炉655
10.3.2硝盐浴炉655
10.3.3熔融金属浴炉656
10.3.4电极式盐浴炉657
10.4流态粒子炉659
10.4.1流态粒子炉的工作原理659
10.4.2流态粒子炉的类型与结构659
10.4.3流态粒子炉的操作662
10.5感应加热装置662
10.5.1固态感应加热电源662
10.5.2感应淬火机床665
10.6离子渗氮炉668
10.6.1离子渗氮炉的结构668
10.6.2离子渗氮炉的操作670
10.7热处理炉常用材料671
10.7.1耐热金属材料671
10.7.2电热材料与电热元件674
10.8冷却设备682
10.8.1冷却设备的分类682
10.8.2淬火冷却设备的基本结构683
10.8.3淬火槽的操作689
10.8.4淬火油的维护690
10.8.5有机物水溶性淬火冷却介质质量分数的测定691
10.8.6冷处理设备692
10.9可控气氛制备装置695
10.9.1吸热式气氛发生装置695
10.9.2放热式气氛发生装置695
10.9.3氨分解气氛制备设备697
10.9.4氮制备装置697
10.10热工测量与控制仪表698
10.10.1温度传感器与温度计699
10.10.2温度显示与调节仪表707
10.11热处理气氛检测与控制仪表710
10.11.1氧探头710
10.11.2红外线气体分析仪712
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