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第1章 表面热处理技术基础 1

1.1 表面淬火基础 3

1.1.1 表面淬火的工艺特点 3

1.1.2 表面淬火的相变特点 4

1.1.3 表面淬火的组织与性能特点 5

1.1.4 表面淬火常用材料 7

1.2 化学热处理基础 7

1.2.1 化学热处理的基本过程 8

1.2.2 扩散层形成规律 16

1.2.3 化学热处理后渗层的性能评估 17

1.2.4 常用化学热处理方法及用途 18

第2章 感应热处理 19

2.1 感应加热的基本原理 19

2.1.1 电磁感应和交流电的电效应 19

2.1.2 电流透入深度与感应加热 22

2.2 感应热处理工艺 27

2.2.1 感应热处理件的技术条件 27

2.2.2 感应热处理常用材料及其对原始组织的要求 27

2.2.3 感应加热设备频率和加热比功率的选择与确定 28

2.2.4 感应加热方式和冷却方式 31

2.2.5 感应淬火后的回火 33

2.2.6 感应加热工艺的编制 34

2.2.7 感应热处理的工艺调整 35

2.3 感应热处理件的质量检查 43

2.3.1 感应热处理件的质量检查项目 43

2.3.2 感应热处理件的质量检查方法及标准 43

2.3.3 感应热处理件的常见质量问题和返修措施 47

2.4 感应热处理设备 47

2.4.1 感应加热电源 47

2.4.2 感应加热机床 48

2.5 感应器 49

2.5.1 感应器的分类与结构 49

2.5.2 感应器的设计步骤 50

2.5.3 典型感应器的设计 52

2.5.4 磁屏 62

2.5.5 导磁体 62

2.6 应用实例 63

2.6.1 曲轴的感应热处理 63

2.6.2 半轴的感应热处理 67

2.6.3 三销轴和球头销的感应热处理 69

2.6.4 钢板弹簧的感应热处理 70

2.6.5 导轨的感应热处理 72

第3章 火焰淬火 74

3.1 火焰淬火的特点 74

3.2 火焰淬火用燃料和装置 74

3.3 火焰淬火工艺 76

3.3.1 火焰淬火的钢种及对钢原始组织的要求 76

3.3.2 火焰淬火加热温度的控制 76

3.3.3 火焰淬火硬化层深度的控制 77

3.3.4 火焰淬火常见缺陷与对策 79

3.4 应用实例 79

第4章 其他表面淬火方法 81

4.1 浴炉加热表面淬火 81

4.1.1 盐浴加热表面淬火 81

4.1.2 铅浴加热表面淬火 81

4.2 电解液淬火 82

4.3 接触电阻加热淬火 83

第5章 激光与电子束表面热处理 86

5.1 激光表面热处理 86

5.1.1 激光表面加热设备 86

5.1.2 激光表面热处理原理 90

5.1.3 激光表面热处理的分类及特点 92

5.1.4 激光淬火 93

5.1.5 激光表面熔凝 103

5.1.6 激光表面合金化 107

5.2 电子束表面热处理 109

5.2.1 电子束表面热处理装置及工作原理 109

5.2.2 电子束淬火 111

5.2.3 电子束表面熔凝 111

5.2.4 电子束表面合金化 113

第6章 渗碳及碳氮共渗 115

6.1 渗碳及碳氮共渗简介 115

6.1.1 渗碳简介 115

6.1.2 碳氮共渗简介 115

6.2 渗碳 116

6.2.1 常用渗碳钢 116

6.2.2 渗碳件的表面清理及防渗处理 119

6.2.3 影响渗碳的因素 120

6.2.4 气体渗碳 122

6.2.5 液体渗碳 126

6.2.6 固体渗碳 128

6.2.7 其他渗碳方法 130

6.2.8 渗碳后的热处理 132

6.2.9 渗碳件的组织和性能 135

6.2.10 渗碳件质量检验及常见缺陷防止措施 136

6.2.11 应用实例 139

6.3 碳氮共渗 142

6.3.1 气体碳氮共渗 142

6.3.2 液体碳氮共渗 145

6.3.3 固体碳氮共渗 146

6.3.4 碳氮共渗件的技术条件 147

6.3.5 碳氮共渗用钢及其后续热处理 147

6.3.6 碳氮共渗件的组织和性能 150

6.3.7 碳氮共渗件质量检验及常见缺陷防止措施 151

6.3.8 应用实例 153

第7章 渗氮及其多元共渗 157

7.1 渗氮及其多元共渗简介 157

7.1.1 渗氮简介 157

7.1.2 氮碳共渗简介 160

7.1.3 其他含氮多元共渗简介 160

7.2 常用渗氮及其多元共渗材料 161

7.3 渗氮 164

7.3.1 气体渗氮装置及渗氮介质 164

7.3.2 气体渗氮工艺参数及操作过程 165

7.3.3 结构钢与工具钢的渗氮 166

7.3.4 不锈钢与耐热钢的渗氮 169

7.3.5 铸铁的渗氮 170

7.3.6 非渗氮部位的保护 170

7.3.7 其他渗氮方法 171

7.3.8 渗氮件的组织和性能 172

7.3.9 渗氮件质量检验及常见缺陷防止措施 173

7.3.10 应用实例 181

7.4 氮碳共渗 182

7.4.1 气体氮碳共渗 182

7.4.2 盐浴氮碳共渗 184

7.4.3 固体氮碳共渗 186

7.4.4 奥氏体氮碳共渗 186

7.4.5 氮碳共渗件的组织和性能 187

7.4.6 氮碳共渗件的常见缺陷防止措施 189

7.4.7 应用实例 189

7.5 其他含氮多元共渗 191

7.5.1 氧氮共渗 191

7.5.2 硫氮共渗 191

7.5.3 硫氮碳共渗 192

7.5.4 QPQ处理 193

7.5.5 盐浴硫氮碳钒共渗 195

7.5.6 其他含氮多元共渗件的组织和性能 195

7.5.7 应用实例 197

第8章 渗金属及非金属 201

8.1 渗金属及非金属简介 201

8.1.1 固体法渗金属及非金属简介 202

8.1.2 液体法渗金属及非金属简介 203

8.1.3 气体法渗金属及非金属简介 203

8.2 渗硼、渗硅 204

8.2.1 渗硼、渗硅的渗剂组成和工艺方法 204

8.2.2 钢铁件的渗硼工艺及性能 209

8.2.3 其他材料的渗硼工艺及性能 215

8.2.4 渗硅工艺及性能 218

8.2.5 共渗和复合渗 221

8.3 渗铬、钒、铌、钛 227

8.3.1 渗金属工艺方法 227

8.3.2 渗铬工艺及性能 230

8.3.3 渗钒、渗铌工艺及性能 234

8.3.4 渗钛工艺及性能 238

8.3.5 渗金属件的质量检验及常见缺陷防止措施 241

8.3.6 共渗和复合渗 241

8.4 渗锌和渗铝 243

8.4.1 渗锌工艺及性能 244

8.4.2 渗铝工艺及性能 246

8.4.3 渗锌、渗铝件的质量检验及常见缺陷防止措施 250

8.5 应用实例 250

第9章 离子化学热处理 253

9.1 离子化学热处理基础 253

9.1.1 等离子体基本概念 253

9.1.2 辉光放电 254

9.1.3 离子化学热处理原理 256

9.2 离子化学热处理设备 258

9.2.1 离子化学热处理设备简介 258

9.2.2 离子化学热处理设备的电气控制系统 259

9.2.3 离子化学热处理炉炉体及配套系统 263

9.2.4 离子渗氮炉及其基本操作 269

9.2.5 离子渗碳炉及其基本操作 271

9.2.6 日常维护及常见故障排除 272

9.3 离子渗氮及氮碳共渗 274

9.3.1 离子渗氮工艺 274

9.3.2 离子渗氮层的组织与性能 280

9.3.3 离子氮碳共渗工艺 287

9.3.4 钛及钛合金离子渗氮工艺 289

9.3.5 稀土催渗离子渗氮技术 290

9.3.6 活性屏离子渗氮技术 291

9.4 离子渗碳及碳氮共渗 292

9.4.1 离子渗碳工艺 292

9.4.2 离子碳氮共渗工艺 293

9.5 离子渗硫及多元共渗 294

9.5.1 低温离子渗硫工艺 294

9.5.2 离子硫氮共渗及离子硫氮碳共渗工艺 294

9.5.3 离子渗硫及其多元共渗层的组织与性能 296

9.6 离子渗金属 298

9.6.1 双层辉光离子渗金属 298

9.6.2 其他离子渗金属方法介绍 299

9.7 离子化学热处理复合处理技术 300

9.8 应用实例 302

附录 306

附录A 国内外表面热处理常用钢铁牌号对照表 306

附录B 常用硬度值换算表 312

参考文献 318