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目录 1

1 国外热处理新技术发展概况 1

1.1热处理技术发展的方向 1

1.1.1降低热处理能耗 1

1.1.2热处理工艺自动化—— 计算机和机器人的引入 4

1.1.3发展多参数热处理和复合热处理 6

1.1.4采用新的加热源和新的加热方式 14

1.1.5发展离子热处理和涂覆超硬化合物的表面改质技术 19

1.1.6使用新的淬火介质和改进淬火方法 23

1.2热处理技术今后的进展与预测 24

参考文献 27

2高能量密度表面热处理 30

2.1概述 30

2.2.1激光的原理与特性 31

2.2激光热处理 31

2.2.2激光热处理装置 33

2.2.3激光淬火 41

2.2.4其他应用领域 59

2.2.5激光热处理的适用性与质量管理 62

2.2.6激光热处理的发展动向 63

2.3电子束热处理 65

2.3.1电子束热处理的设备与工作原理 65

2.3.2电子束表面淬火方法与工艺控制 68

2.3.3与激光淬火、高频淬火的比较 72

2.3.4电子束表面淬火的特点与存在的问题 75

2.3.5电子束热处理的应用实例 78

2.4高频电阻感应加热淬火 81

2.5 钨极惰性气体保护电弧（TIG）和等离子转移弧（PTA）焊炬加热处理 83

2.6太阳能热处理 88

2.7高频脉冲感应加热 92

参考文献 95

3超硬化合物表面涂覆处理 98

3.1概述 98

3.1.1与其他表面处理方法的比较 98

3.1.2涂覆材料及其与基体的适应性 101

3.1.3覆膜与基体的粘着性 101

3.2 CVD处理 111

3.2.1原理与设备 111

3.2.2 CVD处理后材料的特性 114

3.2.3 CVD处理应注意的问题 120

3.2.4 中温CVD（MT-CVD） 123

3.2.5 工具钢用CVD法涂覆TiC 128

3.2.6 CVD处理的效果及应用的局限性 131

3.2.7 CVD处理今后发展动向 137

3.3.1真空蒸镀 139

3.3 PVD处理 139

3.3.2真空溅射法 142

3.3.3离子镀 152

3.3.4 PVD处理应用举例 160

3.3.5 PVD法与CVD法的比较 164

3.3.6 PVD处理的今后动向 165

3.4 TD处理（熔盐浸镀法） 168

3.4.1处理方法 169

3.4.2影响涂层厚度的因素 170

3.4.3碳化物层的性质 170

3.4.4涂层的各项性能 172

3.4.5 TD处理的应用 177

3.4.6 TD与PVD、CVD的比较 178

参考文献 181

4离子轰击热处理 183

4.1概述 183

4.2.1离子氮化装置 187

4.2离子氮化 187

4.2.2离子氮化机理 189

4.2.3各工艺参数对渗层组织的影响 192

4.2.4钢在离子氮化后的性能 198

4.2.5离子氮化的特点及与其他氮化方法的比较 201

4.2.6离子氮化应用实例 206

4.3离子渗碳 206

4.3.1离子渗碳的基本原理 206

4.3.2离子渗碳设备 208

4.3.3各工艺参数及材料种类对渗碳结果的影响 208

4.3.4离子渗碳的特点及与其他渗碳方法的比较 215

4.4离子渗金属及渗硅、渗硼 219

4.4.1离子渗钛及渗其他金属 219

4.4.2离子渗硅 221

4.4.3离子渗硼 222

4.5离子多元共渗 223

4.5.1离子碳氮共渗 223

4.5.2离子硫氮共渗 224

4.5.3离子碳氮硫共渗 226

参考文献 227

5离子注入表面强化处理 229

5.1概述 229

5.2离子注入原理 231

5.2.1离子注入射程和浓度分布 231

5.2.2沟道效应与辐射损伤 241

5.3离子注入设备简介 244

5.3.1离子源 245

5.3.2离子注入机的其他系统 246

5.3.3国内外离子注入机类型 249

5.4离子注入参数的测量简介 249

5.5.1注入冶金学 254

5.5离子注入技术的应用 254

5.5.2金属材料表面强化处理 261

5.6离子注入工艺与设备的发展 285

5.6.1离子束混合注入——离子束轰击扩散法 285

5.6.2离子注入设备的发展 287

参考文献 287

6流动粒子炉中的热处理 289

6.1流动粒子炉的结构 289

6.2流态床热处理的特性 292

6.2.1流态粒子 292

6.2.2流态化速度与气体流量 294

6.2.3流态床的传热特性 297

6.2.4流态床热处理的优点 299

6.3带保护层的氮基气氛流态床热处理 300

6.3.1流态床与外界空气之间的相互作用 301

6.3.4碳势和氮势的稳定性 303

6.3.2保护层 303

6.3.3碳势和氮势的均匀性 303

6.3.5气氛的控制 305

6.4流动粒子炉中的化学热处理 307

6.4.1渗碳 307

6.4.2碳氮共渗 310

6.4.3氮化和氮碳共渗 322

6.4.4氮化＋氧化及氧氮化处理 328

6.4.5渗铬和渗硼 329

6.5流动粒子炉中的其他热处理 332

6.5.1工具钢流态床热处理 332

6.5.2流态床等温淬火 334

6.5.3锉刀的带保护层流态床热处理 336

6.5.4在流动粒子炉中进行烧结的可能性 336

6.6流动粒子炉中的脉冲流态化热处理 338

6.6.1脉冲流态化技术的原理 339

6.6.2脉冲流态化热处理的经济效果 340

6.7连续式流动粒子炉热处理 344

6.7.1冲压件的连续淬火 344

6.7.2齿轮的连续式流态床渗碳 346

6.7.3刨煤机刀片导板的连续等温淬火 348

参考文献 349

7真空热处理 350

7.1真空热处理炉 352

7.1.1真空热处理炉的型式 352

7.1.2真空热处理炉的连续化 353

7.1.3可实现多种方式冷却的真空热处理炉 358

7.2真空热处理的加热和冷却技术 360

7.2.1真空加热技术 360

7.2.2真空冷却技术 363

7.3真空化学热处理及真空钎焊 393

7.3.1真空渗碳 393

7.3.2真空碳氮共渗 411

7.3.3真空钎焊 412

7.4真空热处理尚待解决的问题 414

7.4.1真空热处理的温度 414

7.4.2真空热处理的真空度 414

7.4.3加热器的材料 414

7.4.4隔热 416

7.4.5测温 416

7.5高温等压（HIP）处理及其应用 417

7.5.1 HIP处理装置 418

7.5.2 HIP处理的应用 420

参考文献 424

8形变热处理 426

8.1概述 426

8.1.1形变热处理按工艺分类 426

8.2.1双相合金的数学模型 427

8.2形变过程的数学模型 427

8.1.2形变热处理按材料分类 427

8.2.2形变过程显微组织的基本模型 435

8.3形变热处理技术 442

8.3.1 多次表面形变热处理对钢材机械性能的影响 442

8.3.2形变热处理对低合金钢性能的影响 446

8.3.3形变速度对合金钢性能的影响 449

8.3.4形变热处理对高锰钢性能的影响 452

8.3.5原始组织和形变热处理规范对Х12М钢机械性能的影响 457

8.3.6 热形变速度对耐热合金（ХН62БМКТЮ） 性能与组织的影响 460

8.3.7时效合金的形变热处理 465

8.3.8形变热处理提高镁基合金的抗蠕变强度 467

8.3.9形变热处理对铜-铬合金强化机理的影响 473

参考文献 478

9复合热处理 480

9.1概述 480

9.2复合热处理的分类 481

9.3复合热处理工艺 483

9.3.1与氮化有关的复合热处理 483

9.3.2与渗碳和碳氮共渗有关的复合热处理 502

9.3.3与渗硫有关的复合热处理 507

9.3.4与烧结工件有关的复合热处理 511

9.3.5前后处理工序相结合的复合热处理 514

9.3.6电镀与热处理复合工艺 516

9.3.7多元共渗 519

9.4复合热处理的应用举例 526

9.4.1 调质类工件的复合热处理 526

9.4.2渗碳类工件的复合热处理 529

9.4.3工模具的复合热处理 531

9.4.4氮化加淬火复合热处理的应用 533

参考文献 537

10.1.1评价淬火冷却过程的新观点 538

10淬火冷却新技术 538

10.1淬火介质的研究 538

10.1.2淬火介质冷却性能的评定方法 543

10.1.3淬火冷却试验测定冷却曲线 545

10.1.4淬火冷却试验测定再湿润率 549

10.1.5喷射冷却试验 553

10.1.6淬火介质性能的改进 555

10.1.7聚合物水溶液新型淬火介质 559

10.1.8亚硫酸盐废碱液新型淬火介质 570

10.1.9杂质对聚合物淬火介质性能的影响 572

10.1.10淬火介质的腐蚀问题 575

10.2淬火新方法 577

10.2.1水-空气混合剂冷却 578

10.2.2强烈淬火法 578

10.2.3沸腾水淬火 582

10.2.4热油淬火 583

10.2.5超冷处理 584

10.2.6流态床淬火 586

参考文献 590

11 热处理的节能 591

11.1概述 591

11.2 CALECIF系统 592

11.2.1为CALECIF系统确定工艺过程 594

11.2.2为CALECIF系统选择热处理装置 596

11.2.3装炉工件的特性 596

11.3可节能的热处理工艺 598

11.3.1工艺参数 598

11.3.2工艺操作 599

11.4热处理节能设备 603

11.4.1热处理炉的改进 603

11.4.2废热利用设备 604

11.4.3采用气氛监控仪 606

11.5热处理节能材料 607

11.5.1快速渗碳钢 607

11.5.2快速氮化钢 608

11.5.3锻造淬火用非调质钢 608

11.5.4火焰淬火用钢 609

11.5.5等温淬火钢 609

11.6热处理生产管理的改进和微机应用 610

参考文献 614

12计算机及机器人在热处理中的应用 616

12.1 计算机在热处理中的应用概况（CAD、CAM和CAMS） 616

12.2用于热处理的计算机系统 617

12.2.1计算机分类 617

12.2.2计算机的构成 618

12.3.1化学热处理过程的热力学计算 620

12.3用计算机进行热处理的有关计算 620

12.3.2预测表面渗碳淬火后的组织和硬度分布 626

12.4用计算机控制热处理工艺过程 634

12.4.1热处理工艺的基本因素 634

12.4.2热处理工艺的控制 635

12.5热处理生产管理计算机化 657

12.5.1热处理事务的办公自动化（OA） 658

12.5.2热处理的物料运送 659

12.5.3工艺控制和质量管理 659

12.5.4设备的维护 659

12.6热处理数学模型的实例 660

12.7机器人在热处理中的应用 667

12.7.1工业机器人的种类 667

12.7.2机器人热处理及其前景 668

12.7.3 Parb FA型机器人 670

参考文献 675