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第1章 金属材料与金属学基础知识 1

1.1金属材料的性能 1

金属材料的力学性能 1

金属材料的工艺性能 6

1.2金属的结构与结晶 6

金属的晶体结构 6

金属的实际结构与晶体缺陷 9

金属的结晶 11

金属的同素异构转变 13

金属铸锭 14

1.3金属的塑性变形和再结晶 15

金属的塑性变形 16

塑性变形对金属组织和性能的影响 17

回复与再结晶 19

金属的热加工 21

1.4合金的相结构与铁碳合金 22

合金的相结构 22

铁碳合金相图 24

碳素钢 28

第2章 钢的热处理原理 31

2.1概述 31

热处理及其作用 31

钢的临界温度 31

2.2钢在加热时的组织转变 32

奥氏体形成的热力学条件 32

奥氏体的形成过程 33

影响奥氏体形成速度的因素 34

奥氏体的晶粒大小及其影响因素 35

2.3钢在冷却时的组织转变 36

过冷奥氏体等温转变图 37

过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能 38

影响过冷奥氏体等温转变曲线的因素 44

过冷奥氏体的连续冷却转变 44

第3章 钢的加热 46

3.1加热的目的和要求 46

3.2确定加热规范的一般原则 46

加热温度确定 46

加热速度选择 47

加热方法选择 48

加热时间确定 49

3.3加热介质 49

固体介质 49

液体介质 50

气体介质 51

3.4钢加热时常见的缺陷 52

欠热、过热和过烧 52

氧化与脱碳 53

变形与开裂 54

第4章 钢的退火与正火 55

4.1退火与正火的基本概念及分类 55

4.2常用退火工艺方法 56

扩散退火 56

完全退火 56

不完全退火 57

球化退火 57

等温退火 59

再结晶退火和去应力退火 59

4.3钢的正火 60

4.4退火与正火的选择 61

退火与正火后钢的组织与性能 61

退火与正火的选择 62

第5章 钢的淬火与回火 63

5.1淬火的定义、目的及分类 63

5.2淬火介质 64

对淬火介质的要求 64

淬火介质的冷却作用 64

常用的淬火介质 65

5.3钢的淬透性 66

淬硬性与淬透性的概念 66

影响淬透性的因素 67

淬透性的测定方法 67

淬透性在生产中的应用与意义 68

5.4淬火应力、变形及开裂 69

淬火时工件的内应力 70

淬火时工件的变形 71

淬火裂纹 73

5.5淬火方法 77

5.6淬火工艺确定原则 79

淬火加热方式及加热温度的确定 79

淬火加热时间的确定 80

淬火介质的选择 80

淬火冷却方式的确定 81

5.7钢的回火 81

回火的定义与目的 81

淬火钢回火时的组织转变 82

淬火钢回火时力学性能的变化 84

二次硬化 85

回火脆性 85

回火稳定性 86

时效现象 86

回火工艺的分类及应用 87

回火工艺的制定 87

5.8淬火回火缺陷与预防 89

淬火缺陷与预防 89

回火缺陷与预防 91

第6章 钢的表面淬火 92

6.1表面淬火的定义、目的及分类 92

6.2表面淬火工艺原理 93

快速加热时钢中的相变特点 93

表面加热淬火后组织与性能特点 94

6.3感应加热表面淬火 95

感应加热基本原理 95

感应加热淬火工艺 97

感应加热设备的合理选择 99

感应加热淬火的特点 101

感应加热表面淬火的常见缺陷及返修措施 101

感应加热表面淬火实例 102

6.4火焰加热表面淬火 102

火焰加热表面淬火基本原理及特点 102

火焰加热表面淬火常用气体燃料 103

火焰加热表面淬火方法 103

火焰加热表面淬火常用设备 104

火焰加热表面淬火注意事项 104

第7章 钢的化学热处理 105

7.1化学热处理的定义、目的及分类 105

7.2化学热处理原理及过程 106

化学热处理的基本过程 106

化学热处理渗剂的性能 107

化学热处理过程中渗剂的化学反应机制 107

化学热处理过程中催化剂的作用 107

7.3钢的渗碳 108

渗碳的定义、目的、分类及应用 108

渗碳用钢 108

渗碳件主要技术要求 109

气体渗碳 109

固体渗碳和液体渗碳工艺 112

零件渗碳后的热处理 113

渗碳后钢的组织与性能 114

渗碳件质量检验及常见缺陷防止措施 114

7.4钢的渗氮 116

概述 116

钢的渗氮原理 116

渗氮用钢及渗氮前的热处理 118

气体渗氮工艺 119

渗氮层的组织和性能特点 121

渗氮件的质量检验及常见缺陷防止措施 122

7.5钢的碳氮共渗与氮碳共渗 124

碳氮共渗 124

氮碳共渗（软氮化） 126

7.6其他化学热处理工艺 127

渗硼 127

渗金属 128

渗其他元素 130

多元共渗 130

7.7等离子体化学热处理 131

离子化学热处理原理 131

离子渗氮及离子氮碳共渗（离子软氮化） 132

离子渗碳及离子碳氮共渗 134

离子渗硫、离子硫氮共渗及硫氮碳共渗 135

离子渗硼 136

离子渗金属 136

第8章 工业用钢及其热处理 137

8.1概述 137

钢的分类 137

合金元素在钢中的作用 137

合金钢的分类及牌号 139

8.2结构钢及其热处理 140

结构钢概述 140

渗碳钢及其热处理 141

调质钢及其热处理 143

弹簧钢及其热处理 146

滚动轴承钢及其热处理 149

8.3工具钢及其热处理 152

工具钢概述 152

刃具钢及其热处理 152

模具钢及其热处理 159

量具钢及其热处理 166

8.4特殊性能钢及其热处理 168

不锈钢及其热处理 168

耐热钢及其热处理 172

耐磨钢及其热处理 174

第9章 铸铁及其热处理 175

9.1铸铁的分类及其石墨化 175

铸铁的分类 175

铸铁的石墨化过程及影响因素 176

9.2灰铸铁及其热处理 177

灰铸铁的化学成分、组织及性能 177

灰铸铁的孕育处理 178

灰铸铁的牌号与用途 179

灰铸铁的热处理 179

9.3可锻铸铁及其热处理 181

可锻铸铁的化学成分、组织及性能 181

可锻铸铁的牌号与用途 182

可锻铸铁的热处理 182

9.4球墨铸铁及其热处理 183

球墨铸铁的化学成分、组织及性能 183

球墨铸铁的牌号与用途 184

球墨铸铁的热处理 185

第10章 非铁金属材料及其热处理 188

10.1铝合金及其热处理 188

纯铝 188

铝合金的热处理 188

10.2铜合金及其热处理 192

工业纯铜 192

铜合金的热处理 193

10.3钛合金及其热处理 196

工业纯钛 196

钛合金的热处理 196

10.4镁及镁合金 197

纯镁 197

镁合金 197

10.5轴承合金 198

轴承合金的组织和性能 198

常用的轴承合金 198

10.6硬质合金 199

金属陶瓷硬质合金 200

碳化铬硬质合金 200

钢结硬质合金 200

硬质合金的发展 200

第11章 热处理工艺的制定 202

11.1热处理零件的技术要求 202

热处理技术条件及其标注 202

热处理工艺位置的安排 202

11.2热处理工艺制定的原则、依据和步骤 203

热处理工艺制定的原则 203

热处理工艺制定的依据 205

热处理工艺制定的步骤 205

11.3材料与工艺的选用 206

材料与工艺的选用原则和方法 206

典型零件的材料选用与工艺制定实例 211

第12章 热处理设备及其发展 213

12.1概述 213

热处理设备的分类 213

热处理电炉的近代发展 214

12.2热处理设备的测控技术及其发展 215

炉温测量控制技术 215

气氛测控技术 220

12.3各种热处理设备及其发展 223

热处理电阻炉 223

真空热处理炉 226

可控气氛炉 228

辉光离子氮化炉 232

激光及电子束热处理装置 234

12.4热处理设备的安装调试及常见故障诊治 235

热处理设备的验收安装调试注意事项 235

热处理设备的常见故障与诊治 236

12.5热处理安全生产 248

防火 248

防爆 248

防中毒 248

防烫（烧）伤 248

防触电 249

防砸伤 249

第13章 热处理新技术 250

13.1真空热处理 250

真空加热特点 250

真空热处理工艺 251

13.2钢的强韧化处理 253

奥氏体晶粒超细化处理 254

改善钢中第二相分布形态的强韧化淬火 255

控制马氏体、贝氏体组织形态的淬火 256

形变热处理 258

其他方法 259

13.3高能量密度表面热处理 260

高频脉冲淬火 260

激光热处理 261

电子束加热表面淬火 263

13.4气相沉积技术 263

化学气相沉积（CVD） 263

物理气相沉积（PVD） 264

13.5离子注入技术 266

离子注入的原理 267

沟道效应和辐照损伤 268

离子注入的特点 268

离子注入表面改性机理 268

13.6计算机在热处理中的应用 269

概述 269

计算机在常规热处理中的应用 270

计算机在化学热处理中的应用 271

计算机模拟技术在热处理中的应用研究 272

热处理生产线的微机控制 273

参考文献 275