第一篇 概述 1
第1章 现代热处理技术概况 3
1.1 主要现代热处理技术 3
1.1.1 真空热处理技术 3
1.1.2 可控气氛热处理技术 5
1.1.3 计算机热处理控制技术 7
1.2 其他现代热处理技术 8
1.2.1 感应热处理技术进展 8
1.2.2 表面改性技术进展 10
1.2.3 热处理冷却技术进展 11
1.2.4 清洁热处理技术与环境问题 14
1.2.5 未来热处理的一些新技术 17
第二篇 真空热处理 21
第2章 真空热处理工艺 23
2.1 真空气冷淬火和真空油淬 24
2.1.1 真空度的单位与区域划分 24
2.1.2 真空气氛的纯度与特点 25
2.1.3 真空热处理条件下金属加热特点 27
2.1.4 真空淬火时的冷却 28
2.1.5 真空淬火工艺实例 34
2.2 真空高压气体淬火 45
2.2.1 概述 45
2.2.2 理论分析 49
2.2.3 应用实例 52
2.3 真空退火 54
2.3.1 真空热处理加热 54
2.3.2 高温、难熔金属的退火 56
2.3.3 金属和合金的除气处理 61
2.3.4 电工钢及磁合金的退火 62
2.3.5 钢铁材料及铜合金的退火 67
2.4 真空回火 70
2.4.1 概述 70
2.4.2 真空回火的光亮度 71
2.4.3 真空回火脆性及防止 73
2.5 真空渗碳 81
2.5.1 真空渗碳原理 81
2.5.2 真空渗碳工艺 83
2.5.3 真空渗碳工艺实例 88
2.6 真空烧结处理 96
2.6.1 硬质合金的真空烧结 96
2.6.2 硬质合金烧结淬火 99
2.7 真空钎焊 102
2.7.1 真空钎焊工艺及特点 102
2.7.2 真空钎焊工艺实例 107
2.8 真空渗氮 113
2.8.1 真空脉冲渗氮工艺 113
2.8.2 生产应用 115
2.8.3 真空渗氮新技术及其发展 120
2.9 离子热处理 123
2.9.1 离子渗氮 123
2.9.2 离子渗碳 128
2.9.3 Pl3-等离子体浸没式离子注入 132
2.10 真空热处理工件的变形 133
2.10.1 淬火时的体积变化率及淬火应力 133
2.10.2 真空淬火加热时的变形 134
2.10.3 真空淬火冷却时的变形 137
2.10.4 减少真空淬火变形的真空炉范例 138
2.10.5 真空回火时的变形 141
2.11 真空热处理工件的性能和使用寿命 142
2.11.1 真空淬火的质量效果 142
2.11.2 真空淬火工件的使用寿命 144
第3章 真空热处理设备 147
3.1 真空热处理炉的分类方法 147
3.2 外热式真空炉 148
3.3 抽空炉 151
3.3.1 概述 151
3.3.2 结构形式 152
3.4.1 真空退火炉 155
3.4 内热式真空炉 155
3.4.2 真空回火炉 166
3.4.3 真空淬火炉 177
3.4.4 真空渗碳炉 210
3.4.5 真空烧结炉 215
3.4.6 真空钎焊炉 223
3.5 真空清洗设备 229
3.5.1 概述 229
3.5.2 ZQJ-60型真空脱脂清洗机 231
3.5.3 Abar Ipsen Co.真空清洗技术 233
3.5.4 Abar Ipsen Co.真空清洗新技术 234
3.5.5 真空脱脂清洗装置 238
3.5.6 SEVIO型真空清洗装置 242
3.6 高温超高压真空热处理炉 245
3.6.1 概述 245
3.6.2 主要技术性能指标 245
3.6.3 炉子结构及特点 246
3.6.4 应用 251
3.7 离子热处理设备 251
3.7.1 离子渗氮设备 251
3.7.2 离子渗碳设备 252
3.8 真空脉冲渗氮设备 255
3.8.1 炉体 255
3.8.2 电控部分 256
3.8.3 废气净化装置 256
3.8.4 添加渗剂装置 256
3.8.5 主要技术参数 256
3.8.6 使用效果 257
第4章 真空热处理工艺装备关键技术 258
4.1 真空抽气技术和真空机组 258
4.1.1 真空系统的主要参数 258
4.1.2 真空泵的选择和配套真空机组 263
4.1.3 真空炉的检漏技术、故障分析及排除方法 264
4.2.1 电热元件材料 267
4.2 真空加热的发热体材料和结构的选择 267
4.2.2 电热元件的结构选择 268
4.3 真空绝热材料和结构的选择 269
4.3.1 金属辐射屏 270
4.3.2 石墨毡隔热屏（耐火纤维隔热屏） 270
4.3.3 复合隔热屏 272
4.4.1 密封材料 274
4.4.2 静密封 274
4.4 真空静动密封技术 274
4.4.3 动密封 275
4.5 真空炉中的充气冷却技术 277
4.5.1 充气系统 277
4.5.2 气冷循环系统 278
4.6 真空炉闸阀结构设计、制造与装配 280
4.6.1 概述 280
4.6.2 真空炉密封闸阀主要技术参数的设计计算 282
4.6.3 真空炉热闸阀的加工制造与装配 285
4.7 真空炉发热体引出棒密封技术 287
4.8 真空炉电绝缘技术 288
4.8.1 真空放电和电热元件端电压推荐值 288
4.8.2 纯金属加热器设计 289
4.8.3 电极接头和炉子壳体的绝缘 289
4.8.4 电热体引出棒和炉胆的绝缘 289
4.8.5 电极引出棒电绝缘结构 290
4.9 真空下温度传感和控制技术 290
4.9.1 热电偶测温传感装置 290
4.9.2 真空炉温度控制系统 291
4.10 真空回火炉及气淬炉气流循环技术 292
4.10.1 真空回火炉气流循环 292
4.10.2 真空淬火炉气流循环 292
4.11 真空回火快速加热与冷却技术 294
4.11.1 真空回火炉快速加热和冷却技术设计 294
4.11.2 真空回火炉炉温均匀性技术设计 295
4.12 快速充气技术与装置 296
4.13.2 电控系统的构成和技术功能 297
4.13.1 真空炉自动控制系统设计特点和要求 297
4.13 真空热处理炉自动控制技术 297
4.13.3 电控系统的特点 299
4.14 真空热处理炉性能试验与使用维护 300
4.14.1 真空热处理炉的主要技术要求 300
4.14.2 真空热处理炉的质量检查与性能试验 301
第5章 真空热处理技术进展 306
5.1 真空热处理设备进展 306
5.1.1 燃气真空炉研制开发和应用 306
5.1.2 真空炉研制结构设计优化 309
5.1.3 半连续式和连续式真空炉及其特点 314
5.1.4 流态化真空炉 315
5.1.5 热壁式真空渗碳炉及其特点 318
5.1.6 先进的真空烧结炉 319
5.1.7 高压气淬真空炉智能控制系统 321
5.1.8 真空热处理设备制造的专业化生产 322
5.2.2 热等压（真空）淬火技术（Hot Isostatic Pressing Quenching Tech.） 325
5.2 真空热处理技术的新进展 325
5.2.1 真空热处理自动化在线控制系统 325
5.2.3 ICBP系列低压渗碳技术及低压渗碳多用炉（ICBP系列） 328
5.2.4 VZKQ式多用途真空炉 333
5.2.5 VMKQ型连续式多室真空炉生产线 335
5.2.6 Modul Therm型往复式（梭式）模块化多用真空炉生产线 336
5.2.7 我国燃气式真空热处理炉技术研究开发 337
5.2.8 WZDGQ30型单室真空高压气淬炉研制 349
5.2.9 真空炉强制对流加热及连续高压气冷技术 353
5.2.10 WZLQH型真空铝钎焊炉研制开发 357
5.3 真空热处理技术发展展望 364
第三篇 可控气氛热处理 367
引言 369
第6章 直生式渗碳技术 371
6.1 概述 371
6.2 碳势测量和控制 371
6.3.1 气氛的类型 373
6.3 直生式气氛的产生 373
6.3.2 对炉子的要求 374
6.3.3 直生式气氛的性能 374
6.4 应用实例 375
6.4.1 在周期式炉中进行齿轮表层淬火 375
6.4.2 在传送带式炉中进行紧固件和冲压板材工件的淬火和表面淬火 376
6.5 优点和限制 377
6.6 直生式渗碳设备 378
6.7 小结 379
第7章 低压渗碳技术 380
7.1 低压渗碳原理及应用 380
7.1.1 质量传输和反应机理 380
7.1.2 扩散 380
7.1.3 淬火 381
7.1.4 渗碳结果 381
7.1.5 装置的设计 382
7.2.1 乙炔低压渗碳 384
7.2 真空低压乙炔渗碳 384
7.1.6 应用 384
7.2.2 乙炔低压渗碳中碳的传输 385
7.2.3 工业应用 386
7.2.4 小结 387
第8章 高温渗碳技术 389
8.1 概述 389
8.2 试验方法 390
8.3.1 奥氏体化温度和保温时间对晶粒度的影响 391
8.3 试验结果 391
8.3.2 渗碳过程 393
8.4 结论 395
8.5 高温等离子渗碳技术的应用 395
第9章 连续式渗碳（氮）工艺控制及设备技术 397
9.1 连续式快速渗碳 397
9.1.1 模拟渗碳 397
9.1.2 气氛和碳势控制 398
9.1.3 实验结果 399
9.1.4 结论 401
9.2 渗氮工艺控制技术 402
9.3 渗碳工艺控制技术 403
9.4 连续式渗碳设备 406
9.5 气氛回收技术 409
第10章 渗碳（氮）检测技术、检测元件和传感器技术 411
10.1 HydroNit（氢分压）探头控制渗氮和氮碳共渗法 411
10.1.1 测定气氛系数方法 411
10.1.2 HydroNit探头测量氮分压 412
10.1.3 HydroNit探头监视和控制气氛系数 414
10.1.4 HydroNit探头实用经验 414
10.1.5 结论和展望 416
10.2 气体渗氮和氮碳共渗二氧化锆固体电解质气体传感器 416
10.3 渗氮氧探头——氧测量技术新发展 417
第11章 可控气氛密封箱式多用炉技术 420
11.1 炉体结构与工艺技术特点 420
11.1.1 炉体结构特点 420
11.1.2 技术特点与工艺方式选择 422
11.1.3 技术进展 425
11.2 可控气氛系统技术性能 427
11.2.1 甲醇＋氮基气氛系统（Endomix） 427
11.2.2 炉内吸热式发生器系统（直生式气氛系统） 429
11.3 温度及气氛控制系统 430
11.3.1 温度控制 430
11.3.2 碳势控制系统 430
11.3.3 控制系统技术要求及微机控制系统 431
11.4 预抽真空多用炉 432
第12章 可控气氛多用炉设备生产应用与维护 436
12.1 可控气氛多用炉设备 436
12.1.1 可控气氛多用炉结构特点及应用 436
12.1.2 氮-甲醇气氛应用 438
12.1.3 渗碳系统的计算机控制 440
12.2 多用炉精益生产与设备维护 443
第四篇 计算机技术在热处理领域的应用 445
引言 447
第13章 材料热处理工艺与设备计算机模拟技术 449
13.1 材料热处理试验计算机模拟 449
13.1.1 材料组织性能计算机模拟 449
13.1.2 淬火硬化和激光处理计算机模拟 454
13.2 材料热处理工艺过程计算机模拟 460
13.3 材料热处理设备计算机模拟 465
13.4 精确热处理技术 467
13.5 应用实例 475
第14章 材料热处理工艺与设备CAD技术 478
14.1 材料热处理工艺CAD 478
14.2 材料热处理设备CAD 479
14.3 材料淬火冷却技术CAD 481
14.4 应用实例 481
第15章 热处理过程控制与网络技术 483
15.1 过程控制 483
15.2 适时控制（JIT） 488
15.3 统计过程控制（SPC） 491
15.4 柔性控制系统（FCS） 492
15.5 网络系统（Network） 494
15.6 管理控制系统（Management） 496
第16章 热处理预测技术、数据库技术及专家系统 500
16.1 热处理工艺与设备预测技术 500
16.2 热处理数据库技术及专家系统 504
第17章 材料热处理工艺与设备的智能化仪表 507
17.1 概述 507
17.2 温度传感器、万用多通道控制仪及视频遥测器智能控制仪 509
17.3 燃气分析仪、噪声探测器、运动控制器和超声笔记本电脑 512
17.4 材料性能检测仪、微机热分析仪和智能超声探测器 514
17.5 碳氢分析仪和热流传感器智能化仪表 518
第18章 计算机在热处理中的应用新进展 519
18.1 热处理计算机集成系统 519
18.2 热处理制造工作站 520
18.3 热处理虚拟制造技术与智能化技术 521
参考文献 525