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1.1 金属与合金的相结构 1

1.1.1 体心立方晶格 1

第1章 金属学相关知识 1

1.1.2 面心立方晶格 3

1.1.3 密排六方晶格 3

1.1.4 合金相结构 4

1.2 位错与材料性能 6

1.2.1 点缺陷 7

1.2.2 线缺陷 7

1.2.3 面缺陷 9

1.3.1 多晶体塑性变形的特点 12

1.3 金属的塑性变形 12

1.3.2 晶粒大小对塑性变形的影响 14

1.3.3 塑性变形对金属组织的影响 15

1.3.4 塑性变形对金属性能的影响 19

1.4 冷变形金属的回复与再结晶 20

1.4.1 回复 20

1.4.2 再结晶 21

1.4.3 再结晶温度及其影响因素 21

1.4.4 再结晶晶粒大小的控制 23

1.4.5 晶粒长大 24

2.1 钢的奥氏体化 26

2.1.1 奥氏体的形成机理 26

第2章 热处理原理 26

2.1.2 奥氏体的晶粒大小 29

2.2 奥氏体过冷转变 33

2.2.1 奥氏体过冷转变概述 33

2.2.2 珠光体转变 35

2.2.3 马氏体转变 38

2.2.4 贝氏体转变 42

2.3 钢的回火转变 46

2.3.1 钢在回火时组织的转变 46

2.3.2 淬火钢回火时力学性能的变化 52

2.3.3 回火脆性及其预防 54

2.4.1 合金的时效处理 56

2.4 时效处理 56

2.4.2 合金时效时性能的变化 57

2.5 热处理应力及其作用 59

2.5.1 热应力 60

2.5.2 组织应力 63

2.5.3 残余应力的分布规律 64

2.5.4 热处理裂纹 69

2.5.5 热处理变形 78

2.5.6 防止开裂与变形的方法 81

2.5.7 应用预应力的热处理 90

第3章 热处理工艺 99

3.1 钢铁常规整体热处理的一般方法 99

3.1.1 钢的退火和正火 99

3.1.2 钢的淬火 106

3.1.3 钢的淬透性 113

3.1.4 钢的回火 115

3.2 表面热处理 117

3.2.1 感应加热的原理及工艺 117

3.2.2 感应加热表面淬火的特点 119

3.3 钢的化学热处理 120

3.3.1 化学热处理的一般过程 121

3.3.2 钢的渗碳 123

3.3.3 钢的渗氮 125

3.3.4 钢的碳氮共渗 126

3.3.5 钢的渗硼 127

3.4.1 真空退火 128

3.4 真空热处理 128

3.4.2 真空淬火 130

3.4.3 真空渗碳 132

3.4.4 真空渗金属 135

3.5 离子渗氮及离子渗碳 136

3.5.1 离子氮化 136

3.5.2 离子渗碳 141

3.6 气相沉积 142

3.6.1 化学气相沉积 143

3.6.2 PVD法的离子沉积 143

3.7 离子注入 146

3.8 铸铁件的热处理 147

3.8.1 白口铸铁 149

3.8.2 可锻铸铁 150

3.8.3 灰铸铁及球墨铸铁 152

3.9 有色金属的热处理 158

3.9.1 铝合金的热处理 163

3.9.2 铜合金的热处理 166

3.9.3 镁合金的热处理 170

3.9.4 钛合金的热处理 171

3.10 典型零件的热处理 173

3.10.1 汽车齿轮热处理 173

3.10.2 机床齿轮的热处理 175

3.10.3 液压齿轮泵齿轮的热处理 179

3.10.4 重型软齿面齿轮的热处理 180

3.10.5 汽车发动机曲轴的热处理 181

3.10.6 发动机凸轮轴的热处理 185

3.10.7 镶钢导轨的热处理 186

3.10.8 C2150卧式六轴自动车床主轴的热处理 188

3.10.9 精密丝杠的热处理 189

3.10.10 T615K镗床镗杆氮化处理 192

3.10.11 耐蚀丝杠的热处理 192

3.10.12 空心滚珠丝杠的热处理 193

3.10.13 液压阀门零件的材料选用与热处理 193

3.10.14 钻杆接头的热处理 196

3.10.15 压力容器的热处理 197

3.10.16 飞机发动机的压力机叶片（钛合金）的热处理 199

3.10.17 剪刀的热处理 200

3.10.18 GCr15钢制冷冲模的双细化处理 202

3.10.19 3Cr2W8V钢制汽车变速箱主轴齿轮胎模的高温淬火处理 204

3.10.20 CrWMn钢制棘爪凸模的低温淬火处理 205

3.10.21 CrWMn钢制小型模具的低碳马氏体强韧化处理 205

3.10.22 Cr12MoV钢制滚丝模的贝氏体等温淬火处理 206

3.10.23 60Si2MnA钢制六角螺母冷镦下模的贝氏体等温淬火处理 207

3.10.24 T10钢制冷镦模的喷射淬火处理 208

3.10.25 3Cr2W8V钢制飞轮热锻模的控温淬火冷却处理 211

3.10.26 9CrSi钢制圆滚模的循环加热淬火处理 212

3.10.28 Cr12MoV钢制冷冲模线切割成形后的高温回火处理 213

3.10.27 5CrMnMo钢制齿轮热锻模的复合等温淬火处理 213

3.10.29 3Cr2W8V钢制模具电火花加工后的即时回火处理 215

3.10.30 Cr12MoV钢制搓丝板的真空热处理 215

3.10.31 W9Cr4Mo3V钢制螺母孔冲模的真空淬火深冷复合处理 218

3.10.32 3Cr2W8V钢制压铸模的离子渗氮处理 219

3.10.33 W6Mo5Cr4 V2钢制活塞销冷挤凸模的氮碳共渗处理 219

3.10.34 3Cr2W8V钢制铝合金压铸模的加氧渗氮处理 219

3.10.35 T8、Cr12拉伸模的渗铬处理 220

3.10.36 Cr12MoV钢制冷镦六角模的粉末渗硼处理 222

3.10.37 5CrMnMo钢制连接环热锻模的渗硼-等温淬火复合处理 222

3.11 预防与补救热处理不良品的方法 224

3.11.1 退火、正火疵病的预防与补救方法 224

3.11.2 淬火不良品的预防与补救方法 227

3.11.3 回火不良品的预防与补救方法 234

3.11.4 高频不良品的预防与补救方法 234

3.11.5 渗碳疵病的预防与补救方法 235

3.11.6 氮化疵病的预防与补救方法 236

3.11.7 氰化疵病的预防与补救方法 237

3.12 矫正的基本方法 237

3.12.1 冷矫的基本方法 238

3.12.2 热矫的基本方法 239

3.12.3 回火矫正法 240

3.12.4 淬火矫正法 242

4.1 常用淬火夹具 244

第4章 热处理夹具及感应器的设计与应用 244

4.2 常用回火夹具 247

4.3 淬火回火矫正夹具 247

4.3.1 高速钢小钻头的回火夹具 247

4.3.2 搓丝板淬火矫正夹具 248

4.4 常用感应圈 249

4.4.1 表面淬火感应器 252

4.4.2 穿透加热感应器 258

第5章 热处理设备 260

5.1 热处理设备及其常见故障排除方法 260

5.1.1 电阻炉 260

5.1.2 燃料炉 267

5.1.3 浴炉 268

5.1.4 流动粒子炉 276

5.1.5 可控气氛炉结构特点 282

5.1.6 吸热式气氛制备流程 286

5.1.7 放热式气氛发生装置 286

5.1.8 氮基气氛制备 288

5.2 新型热处理设备简介 289

5.2.1 燃气真空炉 289

5.2.2 热壁式真空炉 292

5.2.3 低压渗碳炉 294

5.2.4 离子渗氮设备 299

5.2.5 离子渗碳设备 300

5.2.6 热等压淬火炉 303

6.1 热电偶 306

第6章 测温控温仪表 306

6.2 热电阻 310

6.3 高温计 312

第7章 常用热处理介质的配制与使用 315

7.1 加热介质的特性与选用 315

7.2 常用淬火介质性质 316

7.2.1 淬火剂的定义及对淬火剂的要求 316

7.2.2 淬火剂的性能及分类 316

7.2.3 水及无机盐水溶液淬火剂 317

7.2.4 有机聚合物的水溶液 319

7.2.5 油类淬火剂 320

7.2.6 碱浴、盐浴及流态床等淬火介质 322

7.3 热处理常用渗剂的成分及配制方法 323

7.4 热处理常用淬火矿物油及其性能 326

7.5 气体渗碳剂的质量及其对热处理的影响 327

第8章 检测与分析 329

8.1 金属力学性能指标简介 329

8.1.1 金属材料的强度 329

8.1.2 塑性 331

8.1.3 硬度 332

8.1.4 韧性 335

8.2 维氏硬度及其检测方法 336

8.3.1 脱碳 339

8.3 常见热加工缺陷的金相组织分析 339

8.3.2 网状碳化物 340

8.3.3 粗大铁素体网 341

8.3.4 魏氏组织 341

8.3.5 淬火加热不足 341

8.3.6 淬火冷却不足 342

8.3.7 过烧 343

8.3.8 粗大马氏体 343

8.3.9 铸态组织残留 345

8.3.10 石墨碳 345

8.3.11 球化不良 347

8.3.12 带状组织 347

参考文献 349