前言 1
第一章 结构钢 1
第一节 结构钢的分类 2
一、钢的分类 2
二、结构钢的分类 4
第二节 结构钢牌号的表示方法 8
一、钢铁产品牌号表示方法（GB/T221—2000） 8
二、碳素结构钢和低合金结构钢的牌号表示 10
三、优质碳素结构钢的牌号表示 11
四、易切削钢的牌号表示 11
五、合金结构钢的牌号表示 12
六、非调质机械结构钢的牌号表示 13
七、轴承钢的牌号表示 13
八、焊接用钢的牌号表示 14
第三节 工程用结构钢的牌号、化学成分、力学性能及应用 14
一、普通碳素结构钢（GB/T700—1988） 14
二、低合金高强度结构钢（GB/T1591—1994） 17
三、高耐候结构钢（GB/T4171—2000） 25
四、易切削结构钢（GB/T8731—1988） 30
五、冷镦和冷挤压用钢（GB/T6478—2001） 33
第二章 基础知识 43
第一节 金属的晶体结构 43
一、金属与合金 43
二、晶体结构的基础知识 44
三、实际金属中的晶体缺陷 50
四、合金中的相 52
第二节 金属材料的性能 55
一、金属材料的力学性能 55
二、金属材料的物理性能 60
三、金属材料的化学性能 64
四、金属材料的工艺性能 65
第三节 Fe-Fe3C相图 74
一、Fe-Fe3C相图 74
二、Fe-Fe3C相图中基本组织的特性、力学性能 77
第四节 合金元素在钢中的主要作用 80
一、合金元素在钢中的分布 81
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 83
三、合金元素与碳的相互作用 84
四、合金元素对钢加热转变的影响 87
五、合金元素对奥氏体冷却转变的影响 90
六、合金元素对淬火钢回火转变的影响 92
七、合金元素对钢的强韧性的影响 94
八、合金元素对钢的组织与性能的影响 99
九、常用合金元素在钢中的作用 105
第三章 钢的热处理原理与工艺 116
第一节 概述 116
第二节 钢的加热和冷却转变 117
一、钢在加热时的转变 117
二、过冷奥氏体转变 121
三、淬火钢的回火转变 125
四、时效 127
第三节 钢的热处理基本方法 129
一、钢退火与正火 129
二、钢的淬火 135
三、钢的回火 145
第四节 热处理常见缺陷及对策 147
一、加热缺陷及对策 147
二、淬火缺陷及对策 149
三、回火缺陷及对策 154
四、退火和正火常见缺陷及其对策 155
第五节 热处理专业现行标准及热处理术语 157
一、热处理专业现行标准目录 157
二、金属热处理工艺术语 159
三、化学热处理术语 165
四、金属组织术语 169
五、热处理缺陷术语 173
第四章 渗碳钢及其热处理 175
第一节 常用渗碳钢 175
一、渗碳钢的化学成分特点 175
二、常用渗碳钢的分类 177
三、常用渗碳钢的牌号、标准、主要性能和用途 178
四、选用渗碳钢的基本原则 178
第二节 钢的渗碳工艺 184
一、渗碳工艺过程、特点和应用范围 184
二、气体渗碳 187
三、固体渗碳 194
四、真空渗碳 198
五、渗碳操作要点 204
六、操作注意事项 208
七、气体渗碳的安全预防 208
第三节 气体渗碳碳势控制 209
一、概述 209
二、氧探头传感器 211
三、钢材合金元素对气氛碳势的影响 217
第四节 渗碳层的组织、性能 218
一、碳在钢中的扩散 218
二、渗碳层的组织特点及性能 219
三、渗碳层的技术要求 220
四、渗碳层的性能 222
五、渗碳件的性能 222
第五节 渗碳件质量检查、常见缺陷及防止措施 223
第六节 常用渗碳钢的热处理 227
一、渗碳前的预处理 227
二、渗碳后的热处理 227
第七节 典型热处理工艺实例 232
一、汽车后桥主动锥齿轮渗碳、淬火 232
二、摆线轮热处理工艺 233
三、支架的渗碳及热处理 235
四、大齿轮固体渗碳淬火工艺 238
第五章 渗氮钢及其热处理 241
第一节 常用渗氮钢 242
第二节 钢的渗氮工艺 246
一、渗氮的基本过程 246
二、渗氮温度 247
三、渗氮时间 247
四、氨分解率 248
五、化学催渗 250
六、渗氮工艺方法、目的和应用 251
第三节 渗氮钢预先热处理 263
第四节 渗氮层的相组成物与性能 265
一、渗氮层相组成物的基本特性 265
二、渗氮层的性能 267
第五节 渗氮件的质量检查、常见缺陷及防止措施 269
一、渗氮件的质量检查 269
二、常见缺陷及防止措施 272
三、缩短渗氮周期的方法 275
第六节 典型渗氮工艺 278
一、车床变速箱带拨叉齿轮的氮化处理 278
二、车铣床主轴箱Ⅲ轴及轴上小齿轮的热处理工艺 281
三、齿轮的离子氮化工艺 283
四、中间大齿轮离子氮化工艺 283
五、精密磨床主轴热处理 284
第六章 调质钢及其热处理 286
第一节 常用调质钢 286
一、调质零件对力学性能与淬透性的要求 286
二、调质钢的化学成分 288
三、调质钢的特性和用途 291
第二节 调质钢的热处理 297
一、调质钢预先热处理 297
二、调质热处理工艺 297
三、大型工件的调质淬火 306
第三节 操作注意事项及质量检验 308
一、操作注意事项 308
二、质量检验 309
第四节 典型工艺实例 310
一、汽车后桥半轴的热处理工艺 310
二、连杆螺栓的热处理工艺 312
三、C616车床主轴的热处理 313
四、车床大刀架左右刀板的热处理工艺 315
五、齿轮轴的调质工艺 316
六、曲轴的调质工艺 317
第七章 弹簧钢及其热处理 319
第一节 常用弹簧钢 320
一、弹簧钢的化学成分 321
二、弹簧钢的性能特点和应用 323
第二节 弹簧钢的热处理 325
一、弹簧钢的退火 326
二、弹簧钢的正火 327
三、弹簧钢的淬火 328
四、弹簧的回火 330
五、弹簧的马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火 334
六、热成形弹簧的热处理工艺 335
七、冷成形弹簧的热处理工艺 336
八、冷拔弹簧钢丝的热处理 336
九、耐热弹簧钢的热处理 337
十、操作注意事项 339
第三节 提高弹簧件质量的措施 339
一、喷丸处理 339
二、松弛处理 340
三、形变热处理 340
四、低温碳氮共渗 341
第四节 弹簧件的质量检验、热处理缺陷及对策 342
一、质量检验 342
二、弹簧件的热处理缺陷及对策 343
第五节 典型工件的热处理 344
一、压缩螺旋弹簧的热处理 344
二、弹簧夹头的热处理 345
第八章 滚动轴承钢及其热处理 348
第一节 常用滚动轴承钢 349
一、滚动轴承的工作条件及对性能的要求 349
二、轴承钢的化学成分 349
三、轴承钢的冶金质量 352
四、轴承钢的碳化物不均匀性 353
五、常用轴承钢的用途与特点 354
第二节 滚动轴承钢的热处理 357
一、滚动轴承钢的预先热处理 357
二、滚动轴承钢的最终热处理 363
三、渗碳轴承钢及其热处理 370
第三节 特殊用途轴承零件的热处理 374
一、耐腐蚀轴承零件的热处理 374
二、耐高温轴承零件的热处理 381
第四节 滚动轴承钢的热处理质量检验、缺陷及防止办法 383
一、滚动轴承钢的热处理质量检验 383
二、滚动轴承件的热处理缺陷及防止办法 384
第五节 典型零件的热处理 389
一、一般轴承套圈的热处理 389
二、一般钢球的热处理 390
三、一般滚子热处理 392
第九章 铸钢热处理 393
第一节 铸钢的牌号、成分、特性及用途 393
一、铸钢牌号的表示方法 393
二、一般工程用铸造碳钢的化学成分、力学性能和用途 394
三、低合金铸钢的特性及用途 396
四、耐热铸钢、不锈耐酸钢铸件的性能和用途 397
第二节 铸钢的热处理 402
一、铸钢件热处理的特点 402
二、铸钢件热处理的主要工艺要素 402
三、铸钢件热处理状态名称、代号和定义 404
四、一般工程用铸造碳钢及合金铸钢的热处理 405
五、不锈耐酸铸钢件的热处理制度及力学性能 421
第三节 具体铸钢件的热处理工艺 422
一、铰链梁的调质工艺 422
二、大齿轮调质工艺 422
三、右螺旋管粗加工后的调质工艺 422
四、左、右旋齿轮调质工艺 423
五、大齿轮粗加工后的调质工艺 424
六、刹车毂调质工艺 424
七、导向连杆粗加工后的调质工艺 425
第十章 大型锻件热处理 426
第一节 大型锻件的锻后热处理 427
一、锻件中的白点与氢脆 428
二、锻后热处理（第一热处理） 429
第二节 大型锻件的最终热处理（第二热处理） 433
一、大型锻件淬火、正火时的加热 434
二、大型锻件淬火、正火时的冷却 439
三、大型锻件的回火 442
第三节 大型锻件的其他热处理工艺 447
第四节 大型锻件热处理工艺举例 449
一、冷轧辊的热处理 449
二、热轧辊的热处理 464
三、大锻件热处理的典型工艺 464
第五节 重要电站锻件用钢及其热处理 469
一、概述 469
二、发电机转子和汽轮机低压转子的力学性能要求及热处理 470
三、汽轮机高中压转子的材料及热处理 480
四、水轮机大轴及镜板的热处理 487
五、叶轮的热处理 488
参考文献 496