1 不锈钢中的沉淀硬化相 1
1.1 碳化物 3
1.1.1 碳化物的特性和形成元素 3
1.1.2 碳化物形成基本规律 4
1.1.3 碳化物的类型 4
1.1.4 碳化物相互溶解对稳定性的影响 7
1.1.5 合金元素对共析点的影响 8
1.1.6 合金钢的二次硬化相 8
1.1.7 回火碳化物的形态和演变规律 10
1.1.8 时间对马氏体钢回火碳化物演变的影响 14
1.2 氮化物 14
1.2.1 氮化物的特性和形成规律 14
1.2.2 高氮奥氏体不锈钢中氮化物析出行为研究 20
1.2.3 含钒微合金钢中氮化物析出行为研究 22
1.2.4 不锈钢中氮和氮化物的控制 26
1.3 硼化物 29
1.3.1 硼化物的特性和形成规律 29
1.3.2 硼化物在超临界机组用合金耐热钢中的应用 31
1.4 金属间化合物和有序相的特性和形成规律 34
1.4.1 γ’相（B3A） 35
1.4.2 γ”相（NixNb） 36
1.4.3 β相（BA）和Ni2TiAl相 37
1.4.4 η相（B3A） 37
1.4.5 δ相（Ni3Nb） 38
1.4.6 σ相（BA） 39
1.4.7 拉维斯（Laves）相（B2A） 39
1.4.8 μ相（B7A6） 40
1.4.9 X相（Fe36 Cr12 Mo10） 41
1.4.10 G相（B 16 A6 Si7） 41
1.4.11 α’相（富铬的FeCr固溶体） 42
1.4.12 ε相（富铜的CuNi固溶体） 42
1.4.13 Z相（CrNbN） 43
1.4.14 R相（Fe2.4 Cr 1.3 MoSi、18％Cr-51％Co-31％Mo） 43
参考文献 45
2 沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢 47
2.1 沉淀硬化不锈钢 47
2.1.1 马氏体沉淀硬化不锈钢 49
2.1.2 半奥氏体沉淀硬化不锈钢 83
2.1.3 奥氏体沉淀硬化钢 127
2.2 超马氏体钢 137
2.2.1 超马氏体钢的显微组织和化学成分 137
2.2.2 超马氏体不锈钢的特性 142
2.2.3 超马氏体钢的生产工艺 168
2.2.4 超马氏体不锈钢典型牌号的生产工艺和性能 172
参考文献 223
3 不锈弹簧钢丝 225
3.1 不锈弹簧钢丝的分类及牌号 225
3.2 不锈弹簧钢丝标准 228
3.2.1 GJB 3320—1998《航空用不锈弹簧钢丝规范》 228
3.2.2 GB／T 24588—2009《不锈弹簧钢丝》 231
3.2.3 YB／T 5135—1996《发条用高强度弹性合金3J9 （2Cr19Ni9Mo） 》 234
3.2.4 我国不锈弹簧钢丝标准演变及新国标解读 234
3.3 不锈弹簧钢丝牌号选择 244
3.3.1 耐蚀性能与化学成分 244
3.3.2 磁性与显微组织 246
3.3.3 物理性能 248
3.4 不锈弹簧钢丝生产 249
3.4.1 化学成分的控制 250
3.4.2 弹簧钢丝生产工艺流程 251
3.4.3 热处理工艺 252
3.4.4 拉拔工艺 254
3.5 不锈弹簧钢丝的其他强化途径 258
3.5.1 半奥氏体沉淀硬化不锈弹簧钢丝强化途径 258
3.5.2 马氏体沉淀硬化不锈弹簧钢丝强化途径 259
参考文献 260
4 光伏产业用切割钢丝 261
4.1 国内光伏产业的现状与发展 262
4.2 晶硅片切割技术的进步 264
4.2.1 晶硅片的传统切割方法 264
4.2.2 多线切割 265
4.3 切割钢丝的基本性能和生产工艺流程 265
4.3.1 切割钢丝的基本性能 266
4.3.2 切割钢丝生产工艺流程 267
4.4 切割钢丝用盘条和生产工艺流程 268
4.4.1 切割钢丝用盘条 268
4.4.2 切割钢丝用盘条生产工艺流程 269
4.5 切割钢丝和盘条生产发展动态 270
4.5.1 切割钢丝生产发展动态 270
4.5.2 切割钢丝用盘条生产发展动态 271
4.6 提高切割钢丝质量的工艺设想 272
4.6.1 强化方法 272
4.6.2 牌号的开发 273
4.6.3 冶炼工艺优化 275
4.6.4 连铸工艺特性 279
4.6.5 钢丝生产工艺控制 280
4.7 结束语 281
参考文献 282
5 高强度螺栓用非热处理钢和非调质钢 283
5.1 螺栓的分类和钢号的选择 283
5.1.1 螺栓的分类 283
5.1.2 冷镦钢必须具备的基本特性 284
5.1.3 冷镦钢的分类 285
5.2 高强度螺栓用非热处理钢的开发 285
5.3 高强度螺栓用非调质钢的开发 288
5.3.1 低碳铁素体-珠光体（F-P）非调质冷镦钢 288
5.3.2 低碳铁素体-贝氏体（F-B）非调质冷镦钢 291
5.3.3 低碳铁素体-马氏体（F-M）非调质冷镦钢 293
5.3.4 非调质冷镦钢的热加工 295
5.3.5 非调质冷镦钢丝的冷加工 298
5.3.6 加工软化与包辛格尔（Bauschinger）效应 299
5.3.7 时效处理 300
参考文献 301
6 油淬火-回火钢丝产品介绍 302
6.1 概况 302
6.2 油淬火-回火弹簧钢丝 303
6.2.1 GB／T 18983—2003《油淬火-回火弹簧钢丝》的主要技术要求 304
6.2.2 EN 10270-2： 2011（E） 308
6.3 预硬化模具钢丝 310
6.3.1 YB／T 095—2015《合金工具钢丝》 312
6.3.2 订货 314
参考文献 314
7 油气井用不锈录井钢丝 315
7.1 不锈录井钢丝牌号 315
7.1.1 氢脆断裂 315
7.1.2 抗点腐蚀性能 316
7.1.3 抗应力腐蚀性能 318
7.1.4 抗H2S应力腐蚀试验 318
7.2 不锈录井钢丝规格 320
7.3 不锈录井钢丝力学性能 321
7.4 不锈录井钢丝生产 322
7.5 不锈录井钢丝的研究方向 323
7.5.1 尽早制订行业标准 323
7.5.2 编制录井钢丝使用手册 324
7.5.3 录井钢丝商品化及辅助装置的研制 324
参考文献 324
8 高强度弹簧的延迟断裂 325
8.1 延迟断裂实例 325
8.2 延迟断裂机理 327
8.3 防止延迟断裂的途径 328
8.3.1 降低弹簧内部氢含量 328
8.3.2 改善弹簧组织结构 328
8.3.3 改善弹簧晶界、相界结构 329
8.3.4 消除内应力、控制使用应力 330
参考文献 330
9 钢丝索氏体化工艺探讨 331
9.1 索氏体组织的特性 331
9.2 索氏体转变特点 333
9.3 铅浴处理的不可取代性 334
9.4 水浴处理的局限性 336
9.5 几种索氏体化处理方式比较 339
9.5.1 正火（初期强风冷） 339
9.5.2 盐浴处理 341
9.6 铅浴处理的可取代性研究 342
9.7 结论 342
参考文献 343
10 伸长率的种类、定义和换算 344
10.1 伸长率种类、定义和用途 344
10.1.1 断后伸长率 344
10.1.2 断裂总伸长率 345
10.1.3 最大力塑性伸长率 345
10.1.4 最大力总伸长率 345
10.1.5 残余伸长率 346
10.1.6 屈服点伸长率 346
10.1.7 伸长率应用实例 346
10.2 影响伸长率的因素 347
10.2.1 金属材料锭坯内部存在各类冶金缺陷 347
10.2.2 拉伸试验速率 347
10.2.3 试样的几何形状、标距、直径 348
10.2.4 试样表面粗糙度、拉力试验机的夹具、引伸计精度、试样对中状况和热耗等 348
10.3 伸长率的换算 348
10.3.1 伸长率（A）与断面收缩率（Z）关系 349
10.3.2 弹性伸长率（A弹） 349
10.3.3 包氏（Bauschinger）关系式 349
10.3.4 奥氏（Oliver）公式 350
10.4 同牌号、不同标距钢材断后伸长率换算 350
10.4.1 GB／T 17600—1998（等效于ISO 2566：1984）《钢的伸长率换算第1部分》规定的适用范围 350
10.4.2 GB／T 17600—1998《钢的伸长率换算第2部分》规定的适用范围 351
10.5 不同牌号、不同标距钢丝的实测数据 351
参考文献 353
11 强对流气体保护退火炉 354
11.1 热交换的基本方式 354
11.2 强对流气体保护退火炉传热计算的经验公式 355
11.3 强对流气体保护退火炉的结构 355
11.3.1 强对流气体保护罩式退火炉 356
11.3.2 强对流气体保护井式退火炉 357
11.4 强对流气体保护退火炉的特性 359
11.4.1 保护气氛 359
11.4.2 气体流动状况 360
11.4.3 强对流风机特性 360
11.4.4 装料区的尺寸 362
11.4.5 电加热功率 363
11.4.6 炉胆壁厚 364
11.4.7 保护气的选择 364
11.5 强对流气体保护退火炉使用注意事项 366
11.5.1 装料架的选择 366
11.5.2 工艺曲线的设置 366
11.5.3 双速风机的转换 368
11.5.4 保护气体用量 368
11.5.5 退火保温时间 368
11.5.6 躲峰电用谷电 369
参考文献 369
12 钢丝的热处理 370
12.1 热处理基本原理 370
12.1.1 显微组织 371
12.1.2 铁-碳平衡图 373
12.1.3 等温转变与连续冷却转变 375
12.1.4 晶粒度 378
12.2 钢丝的组织结构与性能 379
12.2.1 组织结构 379
12.2.2 组织结构与使用性能 380
12.3 钢丝热处理方法 384
12.3.1 软化处理 384
12.3.2 球化处理 385
12.3.3 强韧化处理 386
12.4 钢丝热处理工艺的制定 388
12.4.1 周期炉热处理工艺 389
12.4.2 连续炉热处理工艺 391
12.5 几种钢丝热处理实例 405
12.5.1 弹簧钢丝 405
12.5.2 工具钢丝 407
12.5.3 莱氏体钢丝 408
12.5.4 冷顶锻钢丝 409
12.5.5 轴承钢丝 409
12.5.6 易切削钢丝 410
12.5.7 高硅钢丝 410
12.5.8 纺织行业用针丝 411
12.5.9 高镍结构钢丝 411
12.6 软态碳素钢丝抗拉强度测算 412
12.6.1 徐氏经验公式 412
12.6.2 测算结果 413
12.7 热处理工艺的分类及代号 413
12.7.1 分类原则 414
12.7.2 代号 415
参考文献 417
13 拉拔基础知识 418
13.1 丝材变形程度表示方法及计算 418
13.1.1 延伸系数 418
13.1.2 减面率 419
13.1.3 延伸系数自然对数 419
13.1.4 伸长率 419
13.1.5 延伸系数和减面率的计算 421
13.2 拉拔时丝材受力状况及变形条件 422
13.2.1 拉拔时丝材所受的外力 422
13.2.2 实现拉拔变形的条件 423
13.2.3 模具的压缩作用 423
13.3 拉拔时丝材应力分布及塑性变形 424
13.3.1 应力状态 424
13.3.2 塑性变形理论 426
13.3.3 拉拔时丝材应力分布 427
13.3.4 拉拔时丝材塑性变形 429
13.3.5 反张力对塑性变形的影响 431
13.3.6 残余应力分布 433
13.3.7 降低残余应力的一般方法 436
13.4 拉拔力 436
13.4.1 测定拉拔力的方法 436
13.4.2 拉拔力计算公式 437
13.4.3 计算举例 439
13.5 变形功和变形效率 441
13.5.1 拉拔所需的功 441
13.5.2 变形效率 442
13.5.3 影响变形效率的主要因素 443
13.6 影响拉拔的工艺因数 443
13.6.1 模具 443
13.6.2 摩擦力和摩擦状态 446
13.6.3 润滑方式和润滑剂 447
13.6.4 拉拔时的温升和冷却 449
13.6.5 拉拔速度 452
13.6.6 工艺流程和道次减面率的分配 457
13.7 拉拔常见缺陷 464
13.7.1 内裂 464
13.7.2 应力裂纹 464
13.7.3 扭曲 465
13.7.4 拉拔断裂 466
13.8 拉拔时钢丝性能变化的一般规律 467
13.8.1 力学性能 467
13.8.2 工艺性能 469
13.8.3 物理性能 472
13.9 拉丝配模计算 472
13.9.1 非滑动拉丝机配模计算 473
13.9.2 滑动拉丝的原理及配模计算 475
参考文献 479
14 辊轮传输工作原理和应用实例 480
14.1 钢丝传输过程中保持挺直的条件 480
14.2 钢丝平立辊式矫直器的选用 481
14.3 回旋式矫直机 482
14.4 包角与张紧力 483
14.5 倒立式收线装置 484
14.6 机械弯曲去皮机 485
14.7 拉丝卷筒 485
参考文献 486
附录 487
附录1 超马氏体钢的典型热处理工艺及性能参数 487
附录2 工艺环节简称 490
附录3 伸长率相关系数的测定及数据汇总 491
附录4 钢的临界温度参考值 495
参考文献 516