1 复合热处理概述 1
1.1 “复合热处理”的概念 1
1.1.1 “热处理”与“复合热处理”技术的涵义 1
1.1.2 复合热处理技术的特点 2
1.2 复合热处理的分类、主要内容及发展前景 3
1.2.1 复合热处理的分类方法 3
1.2.2 复合热处理技术主要内容 4
1.2.3 复合热处理技术的发展前景 4
2 整体热处理与化学热处理的复合热处理技术及典型实例 6
2.1 化学热处理+整体淬火的复合热处理技术及应用 6
2.1.1 渗氮+整体淬火的复合热处理工艺 6
2.1.2 氮碳共渗（软氮化）+整体淬火的复合热处理工艺及应用 7
[实例2.1]变速箱齿轮轴的“氮碳共渗+淬、回火”复合热处理工艺应用 8
2.1.3 渗氮+回火或者时效的复合热处理工艺 11
2.1.4 渗碳（碳氮共渗）与整体热处理的复合热处理工艺及应用 12
[实例2.2] 20CrMnMo重载齿轮的渗碳+等温-淬回火复合热处理工艺 12
[实例2.3]汽车转向节热锻模的碳氮共渗-强韧化复合热处理工艺 16
2.2 整体热处理+化学热处理的复合热处理技术及应用 20
2.2.1 调质+渗氮的复合热处理工艺 21
2.2.2 调质+硫氮共渗的复合热处理工艺 21
2.2.3 分级淬火+氮碳共渗（软氮化）的复合热处理工艺 21
2.2.4 整体淬火+氧氮化处理的复合热处理工艺 21
2.2.5 整体淬火+低温多元共渗的复合热处理工艺 22
2.2.6 典型实例分析 22
[实例2.4]冷作模具钢亚温淬火+氮碳共渗的复合热处理工艺及其应用 22
[实例2.5]压铸模用4Cr5MoSiV 1钢的复合热处理强化工艺研究 25
3 高能束表面热处理与化学热处理的复合热处理技术及典型实例 31
3.1 高能束表面热处理强化的概念 31
3.2 高能束相变硬化与化学热处理的复合热处理技术及应用 32
3.2.1 激光相变硬化（激光淬火）与化学热处理的复合热处理工艺 32
[实例3.1]4Cr13不锈钢的激光淬火与渗氮复合热处理工艺方式的比较 34
[实例3.2] 42MnCr52钢大功率柴油机缸套内壁激光淬火+离子渗硫热复合热处理工艺的组织与抗高温磨损性能 37
3.2.2 电子束淬火与化学热处理的复合热处理技术及应用 43
3.3 高能束表面熔覆与化学热处理的复合热处理技术及应用 44
[实例3.3] 45钢的激光熔覆+活化屏等离子体复合热处理工艺 45
3.4 激光表面熔凝与化学热处理的复合热处理技术及应用 46
3.4.1 渗硼与激光重熔的复合热处理及应用 46
[实例3.4] 20钢和5CrNiMo钢渗硼+激光重熔复合渗层的性能改善 47
3.4.2 稀土扩渗与激光熔凝的复合热处理技术 54
3.4.3 渗碳或碳氮共渗与激光熔凝（重熔）的复合热处理及应用 54
[实例3.5] 45钢碳氮共渗+激光重熔复合热处理工艺的组织与性能 54
3.5 激光表面合金化与化学热处理的复合热处理技术及应用 58
3.5.1 镀层+激光合金化的复合热处理技术 59
3.5.2 预渗涂层+激光合金化的复合热处理技术及应用 60
[实例3.6] 40Cr钢制螺杆表面激光合金化工艺的组织、性能与应用 60
3.6 激光冲击硬化与化学热处理的复合热处理技术及应用 63
[实例3.7] 1Cr11Ni2W2MoV钢激光冲击强化+渗铝复合热处理工艺与性能研究 64
3.7 离子束表面强化与化学热处理的复合热处理技术及应用 68
3.7.1 离子注入与化学热处理的复合热处理技术及应用 68
[实例3.8] Cr12MoV模具钢渗硼+离子注入复合热处理工艺的组织与性能 68
3.7.2 离子镀与化学热处理的复合热处理技术及应用 70
[实例3.9] W6Mo5Cr4V2螺纹冲头的液体渗氮+离子镀复合热处理工艺研究 70
4 表面（热）处理与化学热处理的复合热处理技术及典型实例 75
4.1 表面淬火与化学热处理的复合热处理技术及应用 75
4.1.1 渗碳（碳氮共渗）与高频感应淬火的复合热处理工艺及应用 75
[实例4.1]花键齿轮轴差值渗碳与“渗碳+感应淬火”复合热处理的比较 75
[实例4.2]塔形薄壁双联齿轮的“渗碳+感应淬火”复合热处理工艺 80
4.1.2 （离子）渗氮（氮碳共渗）与高频感应淬火的复合热处理工艺 84
4.1.3 高频感应淬火与低温渗硫的复合热处理工艺 85
4.1.4 低温多元共渗与高频感应淬火的复合热处理工艺及应用 86
[实例4.3] 20钢低温多元共渗与高频感应淬火复合热处理工艺的研究 86
4.2 表面（电）化学处理与化学热处理的复合热处理技术及应用 87
4.2.1 氧化处理与化学热处理的复合热处理工艺及应用 87
[实例4.4] 20CrMo齿轮预氧化+渗碳复合热处理工艺的研究 89
4.2.2 离子氮碳共渗与离子氧化复合热处理工艺 91
4.2.3 硫氮共渗与蒸汽处理的复合热处理工艺 92
4.2.4 渗氮+磷化的复合热处理强化工艺 93
4.2.5 电化学镀覆与化学热处理的复合热处理工艺及应用 93
[实例4.5] 38CrMoA1钢表面的电刷镀+氮碳共渗的复合热处理工艺及应用 98
4.3 QPQ复合热处理技术及应用 99
4.3.1 QPQ复合热处理工艺及其特点 100
4.3.2 QPQ复合热处理技术的基本原理与渗层组织特征 101
4.3.3 QPQ复合热处理钢件的性能与应用 102
4.3.4 深层QPQ复合热处理工艺及应用 104
4.3.5 超深层QPQ复合热处理技术的开发 106
4.3.6 QPQ复合热处理技术应用的典型实例分析 106
[实例4.6]汽车常用零件SUM24和SUH38的QPQ复合热处理技术 106
[实例4.7] N80油田钢管经QPQ复合热处理后的抗腐蚀性能 109
[实例4.8] W6Mo5Cr4V2高速钢刀具的深冷与QPQ复合热处理工艺的研究 114
5 复合化学热处理技术及典型实例 118
5.1 渗金属与渗氮复合渗技术及应用 118
5.1.1 渗钛+离子渗氮的复合化学热处理强化 118
5.1.2 渗铬+渗氮的复合化学热处理（铬氮复合渗）工艺 119
[实例5.1]低温渗铬+渗氮的复合渗工艺的实验研究 119
5.2 化学热处理强化与低温渗硫的复合渗技术及应用 122
5.2.1 渗碳+低温（电解）渗硫的复合渗工艺 122
5.2.2 渗氮或碳氮共渗+低温（电解）渗硫的复合渗工艺 123
5.2.3 典型的应用实例分析 124
[实例5.2]钢结硬质合金冷作模具硼-硫复合渗强化工艺 124
5.3 渗碳（碳氮共渗）与渗金属的复合化学热处理技术及应用 128
5.3.1 渗碳+渗铌复合化学热处理强化 128
[实例5.3]40CrNiMo钢碳-铌复合化学热处理强化及应用 128
5.3.2 碳（或碳氮共渗）硼复合渗表面强化工艺 131
[实例5.4] 16Mn灰砂砖模板碳氮共渗+渗硼复合渗的组织与性能 132
5.3.3 渗碳+碳化物涂覆复合热处理工艺及应用 135
5.4 金属复合渗技术及应用 135
5.5 多元渗硼复合热处理技术及应用 136
5.6 渗碳与渗氮（碳氮共渗）的复合渗技术及应用 136
5.6.1 氮碳共渗+渗碳的复合渗工艺 136
5.6.2 渗碳+碳氮共渗（氰化）的复合渗工艺 136
5.6.3 离子渗碳+离子渗氮复合渗技术 138
5.7 气相沉积与化学热处理的复合渗技术及应用 139
5.7.1 气相沉积与化学热处理工艺特点剖析 139
5.7.2 物理气相沉积与离子渗氮的复合热处理工艺及应用 140
[实例5.5] W18Cr4V高速钢表面PN+PVD复合热处理工艺的研究 140
5.7.3 等离子体化学气相沉积与离子渗氮的复合热处理工艺及应用 143
5.8 表面复合离子化学热处理技术及应用 143
5.8.1 离子注入与气相沉积的复合化学热处理工艺 143
5.8.2 多层硬质复合膜和纳米多层膜 143
6 形变与热处理的复合热处理技术及典型实例 145
6.1 形变过程对于扩散作用的影响 145
6.2 化学热处理与形变强化的复合热处理技术及应用 145
6.2.1 化学热处理+冷或高温形变的复合热处理技术及应用 145
[实例6.1] 18Cr2Ni4WA钢渗碳+喷丸强化复合热处理工艺对性能的影响 149
6.2.2 形变强化+化学热处理的复合热处理技术及应用 152
[实例6.2] 4Cr5MoSiV 1钢强力喷丸+离子渗氮复合热处理工艺研究 152
6.3 热处理与表面形变的复合热处理强化技术及应用 155
6.3.1 整体热处理+表面形变强化的复合热处理工艺 155
6.3.2 复合热处理+表面形变处理的复合热处理工艺 155
6.3.3 热处理+表面形变的复合热处理强化技术典型实例分析 155
[实例6.3]高锰钢ZGMn13的淬火时效+形变的复合热处理强化研究 155
[实例6.4] 20CrMnMo钢亚温淬火+形变的复合热处理强化研究 158
6.3.4 形变热处理强化工艺及应用 162
[实例6.5]形变热处理对铁素体耐热钢T91组织和性能的影响 165
6.3.5 锻造余热节能热处理强化技术 171
[实例6.6]节能降耗的后桥从动锥齿轮锻造余热退火 172
[实例6.7]渗碳齿轮毛坯锻造余热等温正火热处理工艺 175
[实例6.8]桑塔纳轿车变速箱齿轮的锻造余热等温正火 178
[实例6.9] SAE8620RH大中型齿轮锻件锻造余热正火热处理工艺 180
6.4 钢件晶粒多边化处理+化学热处理的复合热处理技术 183
7 钢表面自纳米化与热处理的复合热处理技术及典型实例 184
7.1 钢铁材料表面的自纳米化 184
7.1.1 钢材表面自纳米化的含义 184
7.1.2 钢材表面自纳米化方法及原理 184
7.1.3 钢材表面自纳米化结构特征及其对性能的影响 185
7.2 钢表面自纳米化+化学热处理的复合热处理技术及应用 186
7.2.1 表面纳米化能大幅度降低化学热处理的温度和时间 187
7.2.2 在低于常规化学热处理温度下，温度越低，表面纳米化与粗晶处理结果的差别越明显 188
7.2.3 在相同条件下，外界原子渗入到表面纳米结构的浓度和基体的深度一般高于粗晶，且浓度变化更加平缓 188
7.2.4 经低温化学热处理后，表面纳米化样品的表面性能明显优于粗晶样品，强化层的厚度大于粗晶样品，且性能的变化更加平缓 188
[实例7.1] 35钢表面增压喷丸纳米化+气体氮碳共渗的复合热处理工艺研究 189
[实例7.2] AISIH 13热作模具钢表面纳米化+渗铬复合热处理的组织与性能研究 192
参考文献 199