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第1章 钢的加热与冷却 4

1.1 加热方式 4

1.2 加热时间的计算 6

1.2.1 加热时间的经验计算法 6

1.2.2 加热时间的节能计算法 7

1.2.3 加热时间的简易计算法 8

1.3 钢件在盐浴中的加热 8

1.3.1 热处理浴炉的分类 9

1.3.2 金属及其化合物的熔点 9

1.3.3 常用混合盐相图 9

1.3.4 钢在盐浴中的加热特点 13

1.4 钢件在真空中的加热 18

1.4.1 真空热处理技术特点 19

1.4.2 真空热处理加热工艺参数的设定 22

1.5 淬火冷却介质 29

1.5.1 淬火介质应具备的性能 30

1.5.2 淬火介质的分类 30

1.5.3 水及无机水溶液淬火介质 31

1.5.4 水溶性聚合物淬火介质 42

1.5.5 淬火油 51

1.5.6 分级淬火、等温淬火用盐浴或碱浴淬火介质 58

1.5.7 气体淬火介质 62

1.5.8 悬浮粒子淬火介质 64

1.5.9 浆状淬火介质 65

1.5.10 用金属板散热冷却淬火 66

第2章 热工仪表 67

2.1 传感器与温度计 67

2.1.1 热电偶 67

2.1.2 热电阻 70

2.1.3 辐射感温器 71

2.1.4 光学高温计 72

2.1.5 光电高温计 73

2.1.6 红外光电高温计 73

2.2 温度显示与调节仪表 74

2.3 温度控制系统 78

2.3.1 电阻炉温度自动控制回路 78

2.3.2 真空炉温度控制系统 79

2.3.3 盐浴炉温度控制系统 79

2.4 热处理炉内的气氛控制系统 80

2.5 流量计 82

2.6 压力测量仪表 83

第3章 热处理设备 86

3.1 真空热处理炉 86

3.1.1 真空热处理炉的分类方法 86

3.1.2 外热式真空炉 87

3.1.3 内热式真空炉 89

3.2 电极盐浴炉 99

3.2.1 电极盐浴炉的结构 99

3.2.2 电极盐浴炉的设计 103

3.2.3 电极盐浴炉的启动 104

3.2.4 盐炉变压器 105

3.2.5 盐浴炉的操作及维护 106

3.2.6 筑炉工艺 107

3.3 离子氮化炉（渗氮炉） 108

3.4 井式电阻炉 110

3.5 物理气相沉积（PVD）涂层设备 113

3.6 喷砂机 114

3.7 矫直（校直）设备 115

第4章 热处理安全与环保 118

4.1 热处理生产过程中的安全问题 118

4.1.1 热处理生产中的危险因素 118

4.1.2 热处理生产中的有害因素 118

4.1.3 热处理生产厂房及作业环境 119

4.1.4 热处理设备的安全 121

4.1.5 热处理工艺作业的安全 123

4.1.6 生产物料和剩余物料 124

4.2 热处理环保 126

4.2.1 热处理盐浴有害固体废物污染管理的一般规定 126

4.2.2 热处理车间空气中有害物质的限值 128

4.2.3 热处理盐浴有害固体废物无害化处理方法（JB/T 6047） 129

第5章 结构钢热处理工艺 131

5.1 结构钢退火正火工艺 131

5.1.1 结构钢的退火，正火目的及其操作 131

5.1.2 结构钢正火、退火工艺规范 133

5.1.3 结构钢退火、正火后热处理质量检验 137

5.1.4 结构钢退火、正火常见的缺陷及其对策 137

5.2 结构钢调质工艺 138

5.2.1 调质预备热处理 138

5.2.2 调质工艺 139

5.2.3 低碳钢调质工艺 140

5.2.4 调质注意事项及质量检验 141

5.2.5 热水淬火新工艺 142

5.3 常用结构钢淬火回火工艺 143

5.3.1 淬火工艺 143

5.3.2 淬火方法 144

5.3.3 淬火介质 145

5.3.4 钢的淬透性 145

5.3.5 结构钢的回火 146

5.3.6 工艺参数 146

5.3.7 淬火回火热处理常见缺陷及其对策 150

5.4 结构钢渗碳 151

5.4.1 气体渗碳 151

5.4.2 液体渗碳 156

5.4.3 固体渗碳 157

5.4.4 真空渗碳 159

5.4.5 离子渗碳与其他渗碳方法 160

5.4.6 渗碳件的质量检验、常见缺陷及其对策 162

5.5 结构钢渗氮 164

5.5.1 气体渗氮 164

5.5.2 离子渗氮 167

5.5.3 其他渗氮方法 169

5.5.4 渗氮件的质量检验 171

5.5.5 渗氮件常见的缺陷、产生原因及其对策 173

5.6 弹簧钢的热处理 174

5.6.1 弹簧钢的预备热处理 174

5.6.2 弹簧钢的淬火回火 175

5.6.3 弹簧件的热处理质量检验、缺陷及其对策 178

5.7 轴承钢热处理工艺 179

5.7.1 轴承钢的预备热处理 180

5.7.2 轴承钢淬火回火 183

5.7.3 渗碳轴承钢及其热处理 186

5.7.4 特殊用途轴承零件的热处理 187

5.7.5 轴承钢制工件热处理质量检验、缺陷及其对策 193

5.8 大型锻件热处理工艺 195

5.8.1 大型锻件的锻后热处理（预备热处理） 196

5.8.2 大型锻件的最终热处理 197

5.8.3 大型锻件的其他热处理 203

5.8.4 大型锻件热处理实例 204

第6章 工具钢热处理工艺 206

6.1 热作模具钢热处理工艺 206

6.1.1 热作模具钢的预备热处理 206

6.1.2 热作模具钢淬火回火处理 208

6.1.3 热作模具热处理操作注意事项 211

6.1.4 热作模具热处理质量检验及缺陷分析 212

6.2 冷作模具钢热处理工艺 214

6.2.1 冷作模具钢的预备热处理 215

6.2.2 冷作模具钢的淬火回火处理 217

6.2.3 模具的真空热处理 220

6.2.4 冷作模具钢热处理操作注意事项 221

6.2.5 冷作模具钢热处理质量检验及缺陷分析 221

6.3 塑料模具钢热处理工艺 224

6.3.1 塑料模具钢的分类 224

6.3.2 对塑料模具钢的基本性能要求 224

6.3.3 塑料模具钢热处理工艺规范 226

6.4 玻璃模具钢热处理工艺 232

6.5 金属切削刀具用钢热处理工艺 234

6.5.1 刀具的服役条件及失效特征 234

6.5.2 刀具用钢原材料质量要求 235

6.5.3 碳素工具钢与合金工具钢的热处理 237

6.5.4 高速工具钢的热处理 241

6.6 五金工具及木工工具用钢及其热处理 260

6.6.1 常用五金工具、木工工具用材及热处理工艺 260

6.6.2 五金工具热处理实例 262

6.6.3 木工工具热处理实例 265

6.7 农机具及园林工具等工具的热处理工艺 269

6.7.1 农机具热处理实例 269

6.7.2 园林工具热处理实例 273

6.7.3 其他工具热处理实例 274

6.8 量具用钢及热处理工艺 278

6.8.1 量具用钢 278

6.8.2 量具热处理工艺 280

6.8.3 量具热处理实例 284

6.9 夹具热处理工艺 287

6.9.1 夹具用钢 288

6.9.2 夹具热处理质量检验 289

6.9.3 典型夹具的热处理实例 289

6.10 工模具钢的强韧化处理 297

6.10.1 细化奥氏体晶粒的工艺与实例 297

6.10.2 工模具双细化处理实例 299

6.10.3 等温淬火提高模具寿命实例 301

6.10.4 工模具钢强韧化处理实例 304

6.11 工模具表面强化 306

6.11.1 渗碳及碳氮共渗 306

6.11.2 工模具渗氮及氮碳共渗 319

6.11.3 工模具氧氮共渗及氧氮碳共渗等 322

6.11.4 工模具渗硫、硫氮共渗及硫氮碳共渗等表面强化 326

6.11.5 工模具蒸汽处理 332

6.11.6 工模具渗硼及其共渗 333

6.11.7 渗金属及其共渗 347

6.11.8 气相沉积 349

6.11.9 高能束表面改性 350

6.12 工模具热处理缺陷分析 352

6.12.1 热处理裂纹 353

6.12.2 热处理畸变 356

6.12.3 热处理过热过烧 358

6.12.4 刀具表面脱碳 362

6.12.5 腐蚀麻点 363

6.12.6 热处理后硬度不合格 365

6.12.7 金相组织不合格 365

6.12.8 其他缺陷 367

第7章 不锈钢及耐热钢的热处理 373

7.1 铁素体不锈钢及热处理 373

7.1.1 铁素体不锈钢热处理目的 374

7.1.2 铁素体不锈钢热处理工艺 375

7.1.3 铁素体不锈钢热处理缺陷及其防护 376

7.2 奥氏体不锈钢及热处理 376

7.3 马氏体不锈钢及热处理 380

7.4 沉淀硬化不锈钢及热处理 383

7.5 双相不锈钢及热处理 387

7.6 不锈钢的其他热处理工艺 388

7.7 不锈钢工件热处理实例 390

第8章 钢结硬质合金及其热处理 393

8.1 钢结合金的锻造及退火 393

8.2 钢结合金淬火、回火 394

8.3 表面强化处理 396

8.4 其他钢结合金的热处理 396

8.5 钢结合金工件热处理实例 398

第9章 铸钢和铸铁的热处理 401

9.1 铸钢热处理 401

9.1.1 退火 401

9.1.2 正火-回火处理 403

9.1.3 调质 405

9.1.4 高锰钢铸件的热处理工艺 406

9.2 铸铁热处理 408

9.2.1 灰铸铁件热处理 410

9.2.2 球墨铸铁件热处理 414

9.2.3 可锻铸铁件热处理 420

9.2.4 蠕墨铸铁件热处理 423

9.2.5 其他铸铁的热处理工艺 424

9.3 铸铁件的热处理操作 429

9.3.1 铸铁件的退火、正火操作 429

9.3.2 铸铁的淬火及回火操作 430

9.4 铸铁件热处理常见缺陷及其防护 430

第10章 有色金属热处理工艺 432

10.1 有色金属及其合金的热处理概论 432

10.1.1 退火 432

10.1.2 固溶处理 434

10.1.3 时效 435

10.2 铝及铝合金的热处理 437

10.2.1 铝及铝合金热处理概述 437

10.2.2 铝合金的热处理操作 443

10.3 铜及铜合金的热处理 446

10.3.1 退火 446

10.3.2 淬火及回火 452

10.3.3 铜及铜合金的热处理操作 453

10.4 钛合金的热处理 454

10.4.1 退火 454

10.4.2 固溶处理和时效 457

10.4.3 形变热处理 458

10.4.4 化学热处理 459

10.4.5 钛合金的污染问题 459

10.4.6 钛合金热处理常见缺陷 460

10.5 镁合金的热处理 460

第11章 功能材料与稀有金属及合金的热处理 464

11.1 功能材料的热处理 464

11.1.1 软磁合金材料的热处理 464

11.1.2 硬磁合金的热处理 468

11.1.3 膨胀合金的热处理 469

11.1.4 弹性合金的热处理 471

11.1.5 形状记忆合金的热处理 474

11.2 稀有金属热处理工艺 476

11.2.1 锆及其合金的热处理 477

11.2.2 钼及其合金的热处理 478

11.2.3 钨及钨合金的热处理 479

11.2.4 铌、钽及其合金的热处理 480

11.2.5 稀有金属板材中间热处理及成品热处理工艺 484

第12章 常用钢火花鉴别 488

12.1 火花的形成原理 488

12.2 火花的主要术语 489

12.3 碳及合金元素对火花特征的影响 491

12.3.1 碳对火花特征的影响 491

12.3.2 合金元素对火花特征的影响 492

12.4 常用钢火花特征 495

12.5 火花鉴别要领 500

附录 503

附录A 高速钢刀具淬火晶粒度级别图谱（×500） 503

附录B 高速钢刀具过热级别图谱（×500） 512

附录C 高速钢刀具回火程度级别图谱（×500） 519

附录D 常用钢临界淬火直径 522

附录E 钢材加热颜色及回火颜色和温度的关系 523

附录F 各种硬度之间的换算关系 523