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第1章 概论 1

1.1 化学热处理的概念 1

1.1.1 化学热处理定义 1

1.1.2 化学热处理的分类与特点 2

1.2 化学热处理的目的与意义 7

1.3 化学热处理的发展与前景展望 9

1.3.1 化学热处理的发展历史 9

1.3.2 化学热处理的现状与前景展望 11

参考文献 20

第2章 化学热处理基本原理 21

2.1 活性介质与工件表面的特性 21

2.1.1 活性介质 21

2.1.2 工件表面的特性 22

2.2 化学热处理的基本过程 25

2.2.1 介质中的化学反应 26

2.2.2 在贴近工件表面处的界面层中的扩散（外扩散） 28

2.2.3 表面吸附与界面反应 29

2.2.4 渗入元素由工件表面向里扩散 32

2.3 化学热处理过程与质量控制 36

2.3.1 化学热处理过程的控制因素 36

2.3.2 化学热处理质量控制 39

2.4 化学热处理渗层的组织特征 42

2.4.1 纯金属渗入单一元素时的渗层组织 43

2.4.2 合金化学热处理的渗层组织 46

2.4.3 影响渗层组织的因素 51

参考文献 51

第3章 气体渗氮、离子渗氮及其他渗氮新工艺 53

3.1 概述 53

3.1.1 应用及其特点 53

3.1.2 氮化用钢 54

3.1.3 氮化的原理与氮化层组织形态 59

3.2 气体氮化 62

3.2.1 气体氮化的过程 62

3.2.2 气体渗氮的工艺参数 68

3.2.3 气体氮化工艺规范 74

3.2.4 气体氮化的应用 88

3.2.5 氮化前的热处理 100

3.2.6 氮化后的性能 102

3.2.7 氮化件的质量检验 104

3.2.8 氮化缺陷分类及措施 107

3.2.9 气体氮化操作 108

3.3 离子氮化 121

3.3.1 离子渗氮设备 122

3.3.2 离子氮化的基本原理 124

3.3.3 离子渗氮工艺参数 127

3.3.4 离子氮化的工艺操作程序 131

3.3.5 离子渗氮后的性能 137

3.3.6 离子氮化的应用 140

3.3.7 离子氮化常见的缺陷、产生原因及预防措施 147

3.3.8 离子氮化炉的发展 149

3.4 其他氮化新工艺 150

3.4.1 氯化铵催化（洁净）氮化 151

3.4.2 电解气相催渗渗氮 153

3.4.3 弹性振荡渗氮 157

3.4.4 高温快速渗氮 157

3.4.5 形变渗氮 158

3.4.6 高频感应加热气体氮化 160

3.4.7 加钛催渗氮化（或渗钛渗氮） 164

3.4.8 激光渗氮 165

3.4.9 磁场中渗氮 165

3.4.10 固体渗氮 165

3.4.11 盐浴渗氮 165

3.4.12 真空（脉冲）渗氮 167

3.4.13 预氧化两段快速渗氮工艺 168

3.4.14 加氧渗氮法 170

3.4.15 高压渗氮 171

3.4.16 流态床渗氮 171

3.4.17 净化气氛强韧化渗氮 172

参考文献 173

第4章 氮碳共渗及其新工艺 174

4.1 氮碳共渗的原理和特点 174

4.1.1 概述 174

4.1.2 氮碳共渗用状态图 175

4.1.3 氮碳共渗的原理 178

4.2 氮碳共渗工艺 186

4.2.1 固体氮碳共渗工艺 186

4.2.2 液体氮碳共渗工艺 187

4.2.3 气体氮碳共渗工艺 219

4.2.4 离子气体氮碳共渗 227

4.3 氮碳共渗后的性能与组织 228

4.3.1 氮碳共渗后的组织 228

4.3.2 氮碳共渗后的性能 231

参考文献 233

第5章 渗碳及其他渗碳新工艺 235

5.1 概述 235

5.1.1 渗碳的特性 235

5.1.2 对渗碳层的技术要求 235

5.1.3 渗碳层的测定 240

5.2 气体渗碳工艺 240

5.2.1 渗碳介质的选择 241

5.2.2 渗碳过程的化学平衡及炉气碳势 245

5.2.3 影响气体渗碳的因素 247

5.2.4 井式炉滴注式气体渗碳 254

5.2.5 吸热式气体渗碳 262

5.2.6 氮基气氛气体渗碳 263

5.2.7 直生式气体渗碳 264

5.2.8 气体渗碳工艺的应用 264

5.3 高浓度渗碳工艺及其进展 272

5.4 其他渗碳工艺 274

5.4.1 液体渗碳 274

5.4.2 固体渗碳 284

5.4.3 气体固体渗碳 291

5.4.4 流态床渗碳 292

5.4.5 离子轰击渗碳 294

5.4.6 真空渗碳 296

5.4.7 高频加热液体渗碳和感应加热气体渗碳 298

5.4.8 高压气体渗碳 299

5.4.9 火焰渗碳 299

5.5 渗碳用钢及其热处理 300

5.5.1 渗碳用钢 300

5.5.2 常用结构钢的渗碳、淬火、回火热处理规范及性能 301

5.5.3 常用渗碳钢渗碳前的预备热处理 303

5.5.4 渗碳后的碳浓度、渗碳层及其组织 304

5.5.5 渗碳后的热处理 305

参考文献 312

第6章 碳氮共渗及其新工艺 314

6.1 概述 314

6.1.1 碳氮共渗及其主要特点 314

6.1.2 碳氮共渗的分类 316

6.1.3 碳氮共渗后工件的热处理与适用材料 317

6.2 气体碳氮共渗工艺 319

6.2.1 气体碳氮共渗介质 319

6.2.2 碳氮共渗工艺参数的确定 322

6.2.3 气体碳氮共渗工艺过程分析与例解 324

6.3 碳氮共渗后的组织、性能与应用举例 328

6.3.1 碳氮共渗层的组织特征 328

6.3.2 碳氮共渗层厚度的测定 330

6.3.3 碳氮共渗工件的力学性能 331

6.3.4 碳氮共渗层常见的组织缺陷 334

6.4 其他碳氮共渗工艺简介 340

6.4.1 液体碳氮共渗工艺 340

6.4.2 高浓度（过饱和）碳氮共渗工艺 345

6.4.3 其他碳氮共渗工艺 346

参考文献 350

第7章 提高耐磨性及增加减摩性的化学热处理 352

7.1 概述 352

7.2 渗硼 355

7.2.1 渗硼工艺 356

7.2.2 渗硼层的结构 379

7.2.3 硼化物层的金相检验 382

7.2.4 硼化层的性能 386

7.2.5 渗硼用钢的选用 392

7.2.6 渗硼前零件的加工及渗后热处理 394

7.2.7 渗硼在耐磨抗蚀方面的应用 395

7.3 渗形成碳化物的金属元素 401

7.3.1 碳化物的形成 402

7.3.2 渗形成碳化物金属的工艺方法 403

7.3.3 碳化物渗层的应用 422

7.4 减摩的化学热处理 427

7.4.1 渗硫及其共渗 427

7.4.2 氧化及氧氮化 434

7.4.3 石墨化渗层 443

7.4.4 镀渗合金层 443

参考文献 444

第8章 提高耐蚀性的化学热处理 447

8.1 概述 447

8.2 渗铬 449

8.2.1 渗铬层的组织与性能 449

8.2.2 渗铬工艺 450

8.2.3 渗铬层的应用 456

8.3 渗硅 458

8.3.1 渗硅层的组织与性能 458

8.3.2 渗硅工艺 459

8.3.3 渗硅层的应用 462

8.4 渗锌 462

8.4.1 钢铁渗锌层的组织与性能 462

8.4.2 渗锌工艺 468

8.4.3 渗锌的应用 478

8.5 渗铝 479

8.5.1 渗铝层的组织与性能 479

8.5.2 渗铝工艺 483

8.5.3 渗铝的应用 491

参考文献 498