目录 1
第一章 绪论 1
（一）机械构件破损的原因 1
（二）制造坚固耐用构件的关键 2
第二章 钢种选用 5
（一）钢种选用原则 5
（二）根据淬透性要求 6
1．零件的截面尺寸效应 6
2．钢的淬透性 7
（三）根据抗拉强度要求 9
1按照常温抗拉强度考虑 10
2．按照高温抗拉强度考虑 13
2．400℃以上的蠕变强度 14
1．400℃以下的蠕变强度 14
（四）根据抗蠕变性要求 14
（五）根据耐疲劳性要求 15
（六）根据耐蚀性要求 18
1．马氏体系列不锈钢 19
2．铁素体系列不锈钢 20
3．奥氏体系列不锈钢 20
4．析出硬化型不锈钢 21
（七）根据低温使用要求 22
（八）根据加工性能要求 26
1．切削加工性 26
2．磨削加工性 27
3．热锻性 27
4．冲压加工性 27
1．渗碳用钢 29
（九）根据表面硬化处理要求 29
2．氮化用钢 30
第三章 机械构件的强度和热处理 37
（一）强度设计和热处理 37
1．调质 37
2．表面热处理 39
（1）表面硬化 39
（2）表面强化 40
（3）表面润滑处理 41
3．复合热处理 41
（1）调质加表面硬化 41
（2）调质加表面强化 41
（3）调质加表面润滑处理 41
（6）表面强化加表面润滑处理 42
（4）表面硬化加表面强化 42
（5）表面硬化加表面润滑处理 42
（二）提高耐磨性的热处理 43
1．硬度和耐磨性 43
2．抑制表面层粘附作用的表面热处理和耐磨性 54
（三）提高耐冲击性的热处理 60
1．杂质、偏析和锻造对材料冲击值的影响 60
2．退火、正火和淬火回火对冲击值的影响 63
3．贝氏体等温淬火 70
4．快速加热淬火和快速加热贝氏体等温淬火 70
5．形变热处理 73
（四）提高耐低温脆性的热处理 73
1．关于表面硬化钢疲劳强度的基本概念 77
（五）提高耐疲劳性的热处理 77
2．心部强度和硬化层深度与疲劳强度的关系 79
3．表面硬化和残留应力与疲劳强度的关系 81
4．表面硬化钢疲劳破裂源和鱼眼状斑点 84
5．各种表面硬化法对疲劳强度的影响 86
（1）高频淬火 86
（2）渗碳淬火和碳氮共渗淬火 88
（3）气体氮化 88
（4）软氮化 91
（2）淬火硬度 100
（1）调质钢 100
2．求抗拉强度 100
（1）正火、退火硬度 100
1．求硬度 100
（六）推测钢的机械性能的估算方法 100
（2）正火、退火钢 101
（3）轧制状态、退火的高强度钢 101
3．求屈强比 101
（1）空气淬火调质钢 102
（2）油淬调质钢 102
4．从显微组织求机械性能 103
5．机械性能相互之间的关系 103
（1）从抗拉强度求％C 103
（2）从延伸率求％C 103
（7）从延伸率、断面收缩率推测韧性 104
（5）从抗拉强度求剪断强度 104
（6）从抗拉强度求屈服强度 104
（3）从抗拉强度求硬度 104
（4）从抗拉强度求疲劳强度 104
第四章 机械构件设计和热处理 105
（一）钢的截面尺寸效应和淬透性 105
（二）零件图上应注明的热处理技术要求 119
1．硬度 119
（1）布氏硬度 120
（2）洛氏和表面洛氏硬度 121
（3）维氏及显微硬度 127
（4）肖氏硬度 128
（1）普通热处理 134
（2）表面淬火 134
3．零件图上应注明的热处理要求 134
2．制定热处理要求的要点 134
（3）渗碳 135
（4）氮化 135
（5）重要机械零件 135
（三）机械构件的设计关键 135
1．消除应力集中部分 135
2．R圆弧的重要性 149
3．残留应力的功过 151
（四）适合于热处理的形状设计 153
1．均匀的截面 153
2．锐角部分 156
3．形状因素造成的冷却程度的差异 156
6．残留应力是否已消除 157
5．零件上尖角都没有了吗 157
4．零件上，孔、沟、花键、销槽等尽可能减少了吗 157
3．零件形状是否对称 157
2．零件厚度是否均匀 157
1．是否要在加工成零件状态进行热处理 157
（五）为稳定地良好地进行零件热处理设计上的校核要点 157
7．如用夹具淬火能达到适合的公差吗 158
8．零部件都是整体的吗 158
第五章 热处理设计 159
（一）提高材料均匀性稳定性的热处理 159
1．使组织成为平衡均匀状态 159
2．消除内应力 160
3．获得尺寸稳定性 165
（二）提高加工性能的热处理 167
1．提高冷作加工性 167
2．提高切削性能 170
（三）表面硬化的优点和缺点 172
（四）表面热处理时基体的硬度 173
（五）高频淬火零件的预先处理 174
（六）硬化层深度和强度及耐磨性的关系 178
1．硬化层深度和疲劳强度的关系 178
2．硬化层深度和耐冲击性的关系 184
3．硬化层深度和耐磨性的关系 184
（七）提高耐蚀性的表面热处理 193
1．覆盖耐蚀性好的金属 193
（1）扩散渗镀法 193
（3）喷镀法 195
（2）热浸镀法 195
（1）扩散覆盖法 195
（3）热浸镀法 195
（2）喷镀法 195
2．起替代阳极作用的覆盖层 195
（八）热处理技术的进展 196
1．复相热处理 196
2．真空热处理 197
3．形变热处理 198
4．微处理机的应用 198
5．高能量密度表面强化 199
（3）Delsan法 200
（5）利用化学镀的表面硬化处理 200
（4）Zinal法 200
（2）Forez法 200
（1）Stanal法 200
6．镀热扩散处理 200
7．复合处理 201
8．残留奥氏体的有效运用 202
9．感应热处理 202
（1）超高频电脉冲局部微层淬火 203
（2）高频电阻加热局部薄层淬火 203
10．聚合物淬火液的运用 203
第六章 机械构件的加工路线和热处理的关系 204
（一）毛坯热处理（第一热处理） 204
1．铸锻件 205
2．型材 205
（二）半成品热处理（第二热处理） 206
（三）生产线上的热处理 208
（四）确定加工路线的一般原则和示例 209
（五）精密仪表零件的加工路线和稳定化处理 211
（一）焊接构件热处理的目的和效果 224
第七章 重要焊接构件的热处理 224
（二）消除残留应力的焊后热处理 225
（三）超厚焊接构件的焊后热处理 229
1．焊后热处理的升温、降温速度及温差 230
2．焊后热处理的保温时间 230
3．关于中间退火 235
（四）应力腐蚀裂纹和焊后热处理 236
1．应力腐蚀裂纹 236
2．防止应力腐蚀裂纹的焊后热处理 240
1．汽车发动机用高强度螺栓 243
（1）特点 243
（一）高强度螺栓 243
第八章 热处理设计举例 243
（2）材料选用 244
（3）制造工序 245
（4）热处理 248
2．钢结构高强度螺栓 250
（1）质量要求 250
（2）技术条件 252
（3）材料选择 252
（4）热处理 258
（二）齿轮 262
1．船舶齿轮 262
（1）特点 262
（2）蒸汽轮机用齿轮 262
（3）柴油发动机用齿轮 263
（4）工艺过程和热处理 264
（5）关键问题和今后动向 271
2．工业机械用齿轮 272
（1）热处理方法和材料的确定 272
（2）设计制造方面的注意事项 274
（3）热处理设计的研究 277
3．建筑机械齿轮 283
（1）对齿轮性能和齿轮失效的分析 284
（2）建筑机械齿轮的热处理设计 285
4．汽车齿轮 291
（1）主要的汽车齿轮的特征 291
（2）汽车齿轮的强度和热处理设计 297
（3）汽车齿轮材料的热处理波动和热处理变形 303
1．曲轴强化方法的考虑 307
（三）曲轴 307
2．曲轴的软氮化处理 309
（1）材料对疲劳强度的影响 309
（2）软氮化后的冷却方法 309
（3）材料对校直工作的影响 311
（4）校直对疲劳强度的影响 312
（5）大量生产时防止发生弯曲和校直的方法 313
3．气体软氮化的应用 314
（四）凸轮轴 316
1．TIG处理工艺 317
2．冶金状态 320
3．设备和生产经验 325
附录：常用钢号对照表 329
参考文献 371