第1章 热处理基础工艺及其应用 1
1.1 预备热处理工艺及其应用 1
1.1.1 普通正火 1
1.1.2 二段正火 2
1.1.3 等温正火 3
1.1.4 铸铁正火 3
1.1.5 完全退火 5
1.1.6 不完全退火 7
1.1.7 球化退火 8
1.1.8 再结晶退火 9
1.1.9 去应力退火 10
1.1.10 等温退火 12
1.1.11 稳定化退火 15
1.1.12 预防白点退火 15
1.1.13 扩散退火 17
1.1.14 石墨化退火 18
1.1.15 可锻化退火 19
1.1.16 预备热处理常见缺陷及其对策 20
1.2 整体（或局部）淬火工艺及其应用 21
1.2.1 普通淬火 21
1.2.2 亚温淬火 25
1.2.3 二次淬火 25
1.2.4 快速加热循环淬火 26
1.2.5 局部淬火 27
1.2.6 预冷淬火 28
1.2.7 单介质淬火 30
1.2.8 双介质淬火 30
1.2.9 分级淬火 32
1.2.10 等温淬火 36
1.2.11 复合等温淬火 38
1.2.12 喷液淬火 39
1.2.13 固溶处理 40
1.2.14 水韧处理 44
1.2.15 索氏体化处理 45
1.2.16 整体淬火常见缺陷及其对策 47
1.3 回火工艺及其应用 48
1.3.1 普通回火 48
1.3.2 自回火 51
1.3.3 快速回火 53
1.3.4 整体回火常见缺陷及其对策 54
1.4 调质处理工艺及其应用 55
1.5 表面淬火工艺及其应用 58
1.5.1 火焰淬火 58
1.5.2 电解液淬火 60
1.5.3 接触电阻加热淬火 61
1.5.4 感应淬火 63
1.5.5 激光淬火 67
1.5.6 电子束淬火 68
1.5.7 表面淬火常见缺陷及其对策 69
1.6 化学热处理工艺及其应用 70
1.6.1 固体渗碳 71
1.6.2 液体渗碳 74
1.6.3 气体渗碳 75
1.6.4 膏剂渗碳 79
1.6.5 局部渗碳 80
1.6.6 气体渗氮 81
1.6.7 局部渗氮 84
1.6.8 离子渗氮 85
1.6.9 渗铬 86
1.6.10 渗铝 87
1.6.11 渗锌 89
1.6.12 渗硼 90
1.6.13 渗硫 92
1.6.14 渗硅 93
1.6.15 渗钒 95
1.6.16 化学热处理常见缺陷及其对策 96
1.7 淬火工件冷处理工艺及其应用 101
1.8 人工时效工艺及其应用 103
1.8.1 精密工件人工时效 103
1.8.2 铸件人工时效 104
第2章 多元共渗化学热处理工艺及其应用 106
2.1 以碳氮为基的多元共渗及其应用 106
2.1.1 碳氮共渗 106
2.1.2 氮碳共渗 112
2.1.3 硼氮碳共渗 120
2.1.4 氧氮碳共渗 121
2.1.5 钛氮碳共渗 123
2.1.6 硫氮碳共渗 123
2.2 以硫氮为基的多元共渗及其应用 125
2.2.1 硫氮共渗 125
2.2.2 氧硫氮共渗 126
2.3 以铬为基的多元共渗及其应用 126
2.3.1 铬铝、铬硅和铝硅共渗 126
2.3.2 铬铝硅共渗 128
2.3.3 铬钒共渗 128
2.4 以硼为基的多元共渗及其应用 129
2.4.1 硼氮共渗 129
2.4.2 硼铝、硼硅共渗 129
2.4.3 硼与其他元素的共渗 130
2.5 气相沉积工艺及其应用 130
2.5.1 物理气相沉积碳氮化合物 131
2.5.2 化学气相沉积碳氮化合物 131
2.5.3 等离子体增强化学气相沉积碳氮化合物 133
2.6 固体和盐浴覆层工艺及其应用 133
2.6.1 碳化物覆层工艺 134
2.6.2 镍磷覆层工艺 134
第3章 热处理先进工艺拓展应用 136
3.1 快速加热法及其应用 136
3.1.1 炉内整体加热方法概述 136
3.1.2 大锻件在反射炉中快速加热 137
3.1.3 机械零件在箱式炉中快速加热 138
3.1.4 工模具在盐浴炉中快速加热 140
3.2 新型淬火冷却介质的特性和应用 141
3.2.1 淬火冷却介质概述 141
3.2.2 几种水基新型淬火冷却介质技术特性及其应用 142
3.2.3 新型淬火油的技术特性及应用 144
3.2.4 分级和等温淬火冷却介质的特性及其应用 145
3.3 热处理强韧化工艺及其应用 146
3.3.1 热处理强韧化工艺概述 146
3.3.2 低碳钢的强韧化工艺及其应用 147
3.3.3 中碳钢的强韧化工艺及其应用 149
3.3.4 高碳钢的强韧化工艺及其应用 152
3.4 过冷奥氏体稳定化及促变工艺的应用 155
3.4.1 过冷奥氏体稳定化及促变概述 155
3.4.2 高速钢刀具的过冷奥氏体稳定化及促变工艺 155
3.4.3 高合金钢模具的过冷奥氏体稳定化及促变工艺 156
3.5 复合分级或等温淬火的应用 158
3.5.1 复合分级或等温淬火概述 158
3.5.2 复合分级或等温淬火在模具上的应用 159
3.5.3 复合分级或等温淬火在刃具上的应用 161
3.5.4 复合分级或等温淬火在大型零件上的应用 163
3.6 形变热处理及其应用 164
3.6.1 形变热处理概述 164
3.6.2 高温形变淬火及其应用 165
3.6.3 亚温形变淬火及其应用 166
3.6.4 锻轧余热热处理及其应用 167
3.6.5 低温形变热处理及其应用 168
3.6.6 室温形变时效及其应用 169
3.7 表面复合热处理新工艺及其应用 171
3.7.1 表面热处理新工艺及其应用 171
3.7.2 化学热处理新工艺及其应用 173
第4章 热处理内应力、裂纹和变形 175
4.1 热处理内应力 175
4.1.1 热处理内应力的类型 175
4.1.2 影响热处理内应力的主要因素 176
4.1.3 产生淬火裂纹的主要原因 179
4.1.4 回火对淬火内应力的消减作用 179
4.2 热处理裂纹 181
4.2.1 淬火裂纹的类型及特征 181
4.2.2 淬火裂纹的实质 183
4.2.3 淬火裂纹的影响因素 184
4.2.4 防止形成淬火裂纹的措施 192
4.2.5 淬火裂纹的补救方法 198
4.2.6 淬火裂纹问题的分析总结 199
4.3 热处理变形 200
4.3.1 热处理变形的类型及特征 200
4.3.2 热处理变形的一般规律 201
4.3.3 热处理变形的影响因素 203
4.3.4 控制和减小热处理变形的措施 211
4.3.5 热处理变形问题的分析总结 215
4.4 热处理变形的校正技术 218
4.4.1 常用的热处理变形校正方法 218
4.4.2 冷态校正 219
4.4.3 热态校正 221
4.4.4 淬火态校正 223
4.4.5 回火态校正 225
第5章 热处理工艺设计及其质量控制 227
5.1 热处理工艺设计原则 227
5.1.1 热处理工艺的先进性 227
5.1.2 热处理工艺的合理性 227
5.1.3 热处理工艺的经济性 228
5.1.4 热处理工艺的安全性 229
5.1.5 热处理工艺的可行性 229
5.1.6 热处理工艺的可检性 230
5.1.7 热处理工艺的标准化 230
5.2 热处理工艺设计过程和步骤 231
5.2.1 热处理工艺设计的依据 231
5.2.2 热处理工艺设计的基本内容 232
5.2.3 热处理工艺设计前的技术分析 234
5.2.4 热处理工艺方案的制订 236
5.2.5 整体热处理工艺参数的确定 238
5.2.6 热处理辅助工序及其工艺守则 242
5.2.7 零件简图的用途及绘制 244
5.2.8 热处理设备的选用 245
5.2.9 热处理工艺装备的设计 245
5.2.10 热处理劳动定额的确定方法 248
5.2.11 热处理工艺文件的编写 248
5.2.12 热处理工艺的验证及调整 256
5.3 热处理工艺设计过程的质量控制 257
5.3.1 热处理质量管理体系 258
5.3.2 影响热处理质量的因素 260
5.3.3 热处理工艺设计的工作质量要求 261
5.3.4 热处理工艺设计的质量控制程序 264
第6章 热处理设备的操作和维护保养 265
6.1 炉膛式热处理电阻炉的操作和维护保养 265
6.1.1 箱式和井式热处理电阻炉 265
6.1.2 井式气体渗碳和渗氮炉 266
6.2 浴槽式热处理电阻炉的操作和维护保养 267
6.2.1 低温浴槽式电阻炉 267
6.2.2 内热式电极加热盐浴炉 268
6.3 流态粒子炉的操作和维护保养 270
6.4 热处理燃料炉的操作和维护保养 271
6.5 热处理连续作业炉的操作和维护保养 273
6.5.1 推杆式连续炉 273
6.5.2 振底式连续炉 274
6.5.3 输送带式连续炉 275
6.6 真空炉的操作和维护保养 275
6.6.1 真空炉的操作规程 276
6.6.2 真空热处理炉的维护和日常保养 278
6.7 离子轰击热处理炉的操作和维护保养 279
6.8 感应加热装置的操作和维护保养 280
6.8.1 高频加热装置 280
6.8.2 中频加热装置 282
6.8.3 工频加热装置 285
6.9 火焰淬火装置的操作和维护保养 285
6.10 可控气氛发生装置的操作和维护保养 286
6.11 常用冷却设备的操作和维护保养 289
6.11.1 淬火冷却设备 289
6.11.2 常用的冷处理装置 290
第7章 热处理现场检验技术及其应用 291
7.1 硬度检测 291
7.1.1 硬度检测的基本特点 291
7.1.2 布氏硬度检测 291
7.1.3 洛氏硬度检测 294
7.1.4 维氏硬度检测 297
7.1.5 肖氏硬度和里氏硬度检测 298
7.1.6 硬度的锉刀检测法 299
7.2 退火与正火金相组织检测 301
7.3 淬火与回火金相组织检测 302
7.3.1 马氏体金相组织检测 302
7.3.2 贝氏体与托氏体及索氏体与铁素体金相组织检测 306
7.3.3 钢的晶粒度检测 309
7.4 表面淬火硬化层深度及金相组织检测 312
7.4.1 表面淬火硬化层深度检测 312
7.4.2 表面淬火硬化层金相组织检测 314
7.5 化学热处理渗层深度及金相组织检测 316
7.5.1 渗碳层和碳氮共渗层深度及金相组织检测 316
7.5.2 渗氮层和氮碳共渗层深度及金相组织检测 325
7.5.3 渗铝层深度及金相组织检测 333
7.5.4 渗硼层深度及金相组织检测 334
7.5.5 渗金属层深度及金相组织检测 335
7.6 不良金相组织检测 337
7.6.1 钢的过热和过烧组织 337
7.6.2 高速钢和高铬钢的不良组织 338
7.6.3 碳素工具钢和合金工具钢的不良组织 342
7.6.4 脱碳层及其深度检测 344
7.7 热处理裂纹和变形的检测 345
7.7.1 热处理裂纹的检测 345
7.7.2 热处理变形的检测 345
7.8 生产现场材料化学成分的检测 346
7.8.1 钢的化学成分火花鉴别法 346
7.8.2 热处理用盐的成分控制和调整 349
附录 351
附录A 常用钢的临界温度 351
附录B 热处理加热时间计算法 356
附录C 典型毛坯、零件的加工预留余量及热处理允许变形量 357
附录D 典型工模具的热处理允许变形量 361
附录E 钢件加热时火色与回火色 366
附录F 压痕直径与布氏硬度值（HBW）对照表 366
附录G 压痕对角线长度与维氏硬度值（HV10）对照表 369
参考文献 375