金属热处理工艺学 修订版PDF电子书下载

第0章　绪论 1

0.1　金属热处理工艺学的发展过程 1

0.2　学习金属热处理工艺学的目的、任务及要求 3

0.3　学习金属热处理工艺学的方法 4

参考文献 4

第1章　金属的加热 5

1.1　金属加热的物理过程及其影响因素 5

1.1.1　加热介质与工件表面的传热过程，影响传热系数α的因素 5

1.1.2　工件内部的热传导过程 8

1.1.3　热处理加热时间的确定 8

1.1.4　影响热处理工件加热的因素 9

1.2　金属和合金在不同介质中加热时常见的物理化学现象及加热介质的选择 12

1.2.1　金属在加热时的氧化反应及氧化过程 12

1.2.2　钢加热时的脱碳及脱碳过程 15

1.2.3　加热介质的选择 19

习题 21

参考文献 22

第2章　退火和正火 23

2.1　退火、正火的定义、目的和分类 23

2.2　常用退火工艺方法 24

2.2.1　扩散退火 24

2.2.2　完全退火 25

2.2.3　不完全退火 25

2.2.4　球化退火 25

2.2.5　再结晶退火和消除应力退火 28

2.3　钢的正火 29

2.4　退火、正火后钢的组织和性能 30

2.5　退火、正火缺陷 31

习题 32

参考文献 33

第3章　钢的淬火及回火 34

3.1　淬火的定义、目的和必要条件 34

3.2　淬火介质 35

3.2.1　淬火介质的冷却作用 35

3.2.2　淬火介质冷却特性的测定 36

3.2.3　常用淬火介质及其冷却特性 37

3.3　钢的淬透性 40

3.3.1　淬透性的基本概念及其影响因素 40

3.3.2　淬透性的实验测定方法 42

3.3.3　淬透性的计算方法 44

3.3.4　　淬透性在选择材料和制订热处理工艺时的应用 46

3.4　淬火应力、变形及开裂 48

3.4.1　淬火时工件的内应力 48

3.4.2　淬火时工件的变形 52

3.4.3　淬火裂缝 55

3.5　确定淬火工艺规范的原则、淬火工艺方法及其应用 57

3.5.1　淬火加热方式及加热温度的确定原则 57

3.5.2　淬火加热时间的确定原则 58

3.5.3　淬火介质及冷却方式的选择与确定 59

3.5.4　淬火方法及其应用 59

3.5.5　淬火过程的计算机数值模拟及应用 61

3.6　钢的回火 61

3.6.1　碳钢的回火特性 62

3.6.2　回火工艺的制订 64

3.7　淬火新工艺的发展与应用 66

3.7.1　循环快速加热淬火 66

3.7.2　高温淬火 66

3.7.3　高碳钢低温、快速、短时加热淬火 67

3.7.4　亚共析钢的亚温淬火 67

3.7.5　等温淬火的发展 68

3.7.6　其他淬火方法 69

3.8　淬火、回火缺陷及其预防、补救 69

3.8.1　淬火缺陷及其预防、补救 69

3.8.2　回火缺陷及其预防、补救 71

习题 72

参考文献 72

第4章　钢的表面淬火 73

4.1　表面淬火的目的、分类及应用 73

4.2　表面淬火工艺原理 74

4.2.1　钢在非平衡加热时的相变特点 74

4.2.2　表面淬火的组织与性能 76

4.3　表面淬火方法 80

4.3.1　感应加热表面淬火 80

4.3.2　火焰加热表面淬火 88

4.3.3　其他表面淬火法 91

习题 94

参考文献 94

第5章　金属的化学热处理 96

5.1　化学热处理的基本原理 97

5.1.1　化学热处理的基本过程 97

5.1.2　化学热处理渗剂及其在化学热处理过程中的化学反应机制 97

5.1.3　化学热处理的吸附过程及其影响因素 98

5.1.4　化学热处理的扩散过程 99

5.1.5　加速化学热处理过程的途径 106

5.2　钢的渗碳 108

5.2.1　渗碳的目的、分类及应用 108

5.2.2　滴注式可控气氛渗碳与吸热式气氛气体渗碳工艺原理 110

5.2.3　氮基气氛渗碳 114

5.2.4　气体渗碳过程的计算机数值模拟和渗碳层碳浓度分布曲线的自适应调整 115

5.2.5　真空渗碳 117

5.2.6　渗碳后的热处理 119

5.2.7　渗碳后钢的组织与性能 120

5.2.8　渗碳缺陷及控制 123

5.3　金属的渗氮 124

5.3.1　钢的渗氮原理 124

5.3.2　渗氮层的组织和性能 127

5.3.3　渗氮钢及其发展 133

5.3.4　渗氮工艺控制 134

5.3.5　气体渗氮过程的数学模式及可控渗氮 139

5.4　钢的碳氮共渗 143

5.4.1　碳和氮同时在钢中扩散的特点 144

5.4.2　中温气体碳氮共渗 145

5.4.3　氮碳共渗（软氮化） 149

5.5　渗硼 150

5.5.1　渗硼层的组织性能 150

5.5.2　渗硼方法 151

5.5.3　渗硼后的热处理 152

5.6　渗金属 152

5.7　辉光放电离子化学热处理 154

5.7.1　离子化学热处理的基本原理 154

5.7.2　离子渗氮 155

5.7.3　离子渗碳、碳氮共渗和氮碳共渗 156

5.7.4　离子渗硼和渗金属 157

习题 157

参考文献 158

第6章　热处理工艺设计 160

6.1　热处理工艺与机械零件设计的关系 160

6.2　热处理工艺与其他冷、热加工工艺的关系 165

6.3　加工工艺之间的组合与复合热处理 167

6.3.1　形变热处理 167

6.3.2　复合热处理 168

6.4　热处理工艺设计的步骤和方法 170

参考文献 172

附录 173

附录1　铁、碳钢及合金钢的热导率 173

附录2　常用钢材加热和冷却时的临界点 173

附录3　常用钢淬火后硬度与截面厚度的关系 174

附录4　常用钢的临界直径 174

附录5　常用钢不同温度回火后的硬度 175

附录6　感应加热表面淬火频率选择表 176

附录7　感应加热时不同工件直径允许使用的最低频率 176

附录8　感应加热时轴类零件硬化层深度与比功率关系表 176

附录9　不同模数齿轮的设备比功率（f=200～3000kHz） 176

附录10　几种常用钢材表面淬火时推荐的加热温度 177

附录11　零件直径与单匝感应圈高度的关系 177

附录12　感应圈与工件的间隙 178

附录13　结构钢、模具钢渗氮工艺规范 178

附录14　不锈、耐热钢渗氮工艺规范 179

附录15　测定渗氮层硬度时荷重的选用 179