第1章 热处理技术理论基础 1
1.1 Fe- Fe3 C合金相图 1
1.1.1 Fe-Fe3 C合金相图的结构特点 1
1.1.2 典型铁碳合金在相图上的基本组织 2
1.1.3 典型铁碳合金的显微组织 2
1.1.4 Fe-Fe3 C合金相图中常用的热处理加热温度区间 3
1.1.5 碳含量对钢的组织和力学性能的影响规律 4
1.1.6 合金元素及其含量对钢组织的影响 4
1.1.7 典型的Fe- Fe3 C- Me三元合金相图 5
1.1.8 铁碳合金成分、组织和性能的关系 6
1.2 奥氏体等温转变图的结构及其变化规律 7
1.2.1 奥氏体等温转变图的结构特点 7
1.2.2 奥氏体等温转变不同组织的形成机制及特征 9
1.2.3 钢中碳含量及合金含量对其Ms点温度的影响 10
1.2.4 钢中碳含量及合金含量对残留奥氏体量的影响 11
1.2.5 奥氏体等温转变图的主要类型 11
1.3 奥氏体连续冷却转变图的结构特点及主要类型 13
1.3.1 奥氏体连续冷却转变图的结构特点 13
1.3.2 奥氏体连续冷却转变图的主要类型 13
1.4 钢的淬透性 14
1.4.1 钢的淬透性和临界淬透直径及淬透性曲线 14
1.4.2 钢的淬透性变化规律 16
1.5 钢加热时的组织转变 17
1.5.1 钢等温加热时的组织转变 17
1.5.2 钢连续加热时的组织转变 18
1.5.3 钢加热时晶粒度的变化规律 19
1.6 热处理的加热 20
1.6.1 各种加热方法及其加热时间 20
1.6.2 固态加热介质 22
1.6.3 气态加热介质 22
1.6.4 液态加热介质 28
1.7 热处理的冷却 29
1.7.1 淬火的理想冷却速度 29
1.7.2 水基淬火冷却介质的冷却特性 29
1.7.3 淬火油的冷却特性 34
1.7.4 有机聚合物淬火冷却介质的冷却特性 35
1.7.5 分级和等温淬火冷却介质的特性 36
第2章 常用钢的热处理工艺基础曲线 38
2.1 结构钢 38
2.1.1 08钢 38
2.1.2 10钢 38
2.1.3 15钢 39
2.1.4 20钢 39
2.1.5 25钢 40
2.1.6 30钢 40
2.1.7 35钢 41
2.1.8 40钢 43
2.1.9 45钢 44
2.1.10 50钢 45
2.1.11 55钢 46
2.1.12 60钢 48
2.1.13 15Mn、 16Mn钢 48
2.1.14 20Mn钢 49
2.1.15 30Mn钢 50
2.1.16 40Mn钢 52
2.1.17 45Mn钢 52
2.1.18 50Mn钢 52
2.1.19 55Mn 53
2.1.20 20Mn2钢 53
2.1.21 30Mn2钢 54
2.1.22 35Mn2钢 55
2.1.23 40Mn2钢 56
2.1.24 45Mn2钢 57
2.1.25 50Mn2钢 57
2.1.26 30MnV钢 57
2.1.27 25Mn2V钢 58
2.1.28 27SiMn钢 58
2.1.29 35SiMn钢 59
2.1.30 42SiMn钢 60
2.1.31 45SiMn2钢 60
2.1.32 40B钢 61
2.1.33 45B钢 61
2.1.34 20Mn2B、 20Mn2钢 62
2.1.35 40MnB钢 64
2.1.36 20MnMoB钢 66
2.1.37 20MnVB钢 67
2.1.38 40MnVB钢 68
2.1.39 20MnTiB钢 69
2.1.40 20Mn2TiB钢 69
2.1.41 25 MnTiB RE钢 70
2.1.42 15Cr钢 71
2.1.43 20Cr钢 71
2.1.44 30Cr钢 73
2.1.45 40Cr钢 75
2.1.46 45Cr钢 77
2.1.47 50Cr钢 77
2.1.48 20CrMo钢 79
2.1.49 30CrMo、 30CrMoA钢 80
2.1.50 35CrMo钢 80
2.1.51 42CrMo钢 81
2.1.52 45CrMo钢 83
2.1.53 25Cr2MoV、 25Cr2MoVA钢 83
2.1.54 35CrMoV钢 85
2.1.55 40Cr2MoV钢 85
2.1.56 38CrMoAl、 38CrMoAlA钢 86
2.1.57 20CrV钢 87
2.1.58 40CrV、 40CrVA钢 87
2.1.59 45CrV钢 88
2.1.60 15CrMn钢 89
2.1.61 20CrMn钢 90
2.1.62 35CrMn2钢 90
2.1.63 30CrMnSi钢 91
2.1.64 35CrMnSiA钢 93
2.1.65 15CrMnMo钢 94
2.1.66 18 CrMnMo钢 94
2.1.67 20CrMnMo钢 95
2.1.68 20Cr2MnMo钢 96
2.1.69 22CrMnMo钢 96
2.1.70 30CrMnMo钢 97
2.1.71 40CrMnMo钢 97
2.1.72 18 CrM nTi钢 98
2.1.73 20CrMnTi钢 99
2.1.74 30CrMnTi钢 100
2.1.75 35CrMnTi钢 100
2.1.76 40CrMnTi钢 101
2.1.77 20CrNi钢 102
2.1.78 40CrNi钢 104
2.1.79 50CrNi钢 105
2.1.80 12 CrN i2钢 105
2.1.81 18CrNi2钢 106
2.1.82 12Cr2Ni2钢 107
2.1.83 12CrNi3钢 108
2.1.84 20CrNi3、 20CrNi3A钢 110
2.1.85 30CrNi3钢 111
2.1.86 37CrNi3A钢 112
2.1.87 12Cr2Ni4、 12CrNi4A钢 113
2.1.88 20Cr2Ni4、 20Cr2Ni4A钢 114
2.1.89 20CrNiMo钢 116
2.1.90 30CrNiMo钢 117
2.1.91 40CrNiMo、 40CrNiMoA钢 118
2.1.92 50CrNiMoVA 121
2.1.93 18CrNiWA钢 121
2.1.94 18 Cr2 Ni4 W钢 122
2.1.95 Mn13钢 122
2.2 弹簧钢 123
2.2.1 65钢 123
2.2.2 85钢 124
2.2.3 65 M n钢 125
2.2.4 55SiMnVB钢 126
2.2.5 65Mn钢 127
2.2.6 55Si2Mn钢 128
2.2.7 60Si2Mn钢 128
2.2.8 50CrMn钢 129
2.2.9 50CrVA钢 130
2.2.10 50CrMnVA钢 131
2.2.11 55SiMnMoV钢 132
2.3 滚动轴承钢 133
2.3.1 GCr6钢 133
2.3.2 GCr6SiMn钢 134
2.3.3 GCr9钢 134
2.3.4 GCr9SiMn钢 135
2.3.5 GCr15钢 135
2.3.6 GCr15SiMn钢 137
2.3.7 GCr15SiMo钢 139
2.3.8 GSiMnMoV钢 139
2.4 工具钢 140
2.4.1 T7、T7 A钢 140
2.4.2 T8、T8A钢 141
2.4.3 T8Mn钢 142
2.4.4 T9、T9 A钢 142
2.4.5 T10、 T10A钢 143
2.4.6 T11、T11A钢 144
2.4.7 T12、 T12A钢 145
2.4.8 9SiCr钢 147
2.4.9 Cr06钢 148
2.4.10 Cr钢 148
2.4.11 Cr2钢 148
2.4.12 9Cr2钢 149
2.4.13 W钢 149
2.4.14 5 W2CrSiV钢 150
2.4.15 Cr12钢 150
2.4.16 Cr12MoV钢 151
2.4.17 9Mn2V钢 152
2.4.18 CrWMn钢 153
2.4.19 9CrWMn钢 154
2.4.20 Cr4W2MoV钢 154
2.4.21 4CrMnSiMoV钢 154
2.4.22 8Cr2SiMnMoV钢 155
2.4.23 5CrMnMo、 4CrMnMo钢 155
2.4.24 5CrNiMo、 5CrNiMoV钢 157
2.4.25 3Cr2W8V钢 159
2.4.26 4Cr5MoSiV钢 160
2.4.27 4Cr5W2V1Si钢 161
2.4.28 4Cr5W2VSi钢 162
2.4.29 W3Mo2Cr4VSi钢 162
2.4.30 W18Cr4V钢 163
2.4.31 W9Cr4V2钢 165
2.4.32 CW9Mo3Cr4VN钢 165
2.4.33 W6Mo5Cr4V、 W6Mo5Cr4V2钢 165
2.4.34 W6Mo5Cr4V2A1钢 167
2.4.35 W6Mo5Cr4V2Co5钢 167
2.4.36 W2Mo9Cr4VCo8钢 168
2.4.37 W12Mo2Cr4VRE钢 168
2.5 不锈钢和耐热钢 170
2.5.1 06Cr13钢 170
2.5.2 12Cr13钢 170
2.5.3 20Cr13钢 171
2.5.4 30Cr13钢 172
2.5.5 40Cr13钢 173
2.5.6 95Cr18钢 173
2.5.7 Cr17钢 174
2.5.8 14Cr17Ni2钢 174
2.5.9 14Cr11 MoV钢 174
2.5.10 42Cr9Si2钢 175
2.5.11 40Cr10Si2Mo钢 175
第3章 钢的整体热处理技术 176
3.1 钢的预备热处理工艺及其应用 176
3.1.1 钢的正火工艺及其应用 176
3.1.2 钢的退火工艺及其应用 178
3.2 钢的最终热处理工艺及其应用 184
3.2.1 钢的淬火工艺及其应用 184
3.2.2 钢的冷处理工艺及其应用 197
3.2.3 钢的回火工艺及其应用 198
3.2.4 钢的时效工艺及其应用 201
3.2.5 钢的强韧化工艺及其应用 203
3.3 钢的形变热处理工艺及其应用 209
3.3.1 钢的高温形变热处理工艺及其应用 209
3.3.2 钢的锻轧余热热处理工艺及其应用 211
3.3.3 钢的其他形变热处理工艺及其应用 211
第4章 铸铁的整体热处理技术 214
4.1 Fe-C-Si三元合金相图 214
4.1.1 Fe-C-Si三元合金准稳定相图 214
4.1.2 Fe- C-Si三元合金稳定相图 214
4.1.3 硅和锰对铸铁临界温度的影响 215
4.1.4 普通铸铁中碳和硅的含量 215
4.2 铸铁的奥氏体等温冷却转变 216
4.2.1 灰铸铁奥氏体等温冷却转变 216
4.2.2 合金元素对铸铁淬透性的影响 217
4.3 球墨铸铁奥氏体冷却转变 222
4.3.1 球墨铸铁奥氏体等温冷却转变 222
4.3.2 球墨铸铁奥氏体连续冷却转变 223
4.4 铸铁力学性能与其影响因素的关系 227
4.5 常用铸铁的整体热处理 229
4.5.1 白口铸铁的整体热处理 229
4.5.2 灰铸铁的整体热处理 231
4.5.3 球墨铸铁的整体热处理 237
4.5.4 可锻铸铁的整体热处理 249
第5章 表面热处理技术 253
5.1 感应淬火 253
5.1.1 感应加热的理论基础 253
5.1.2 常用高频感应器的结构及其应用 259
5.1.3 常用中频感应器的结构及其应用 261
5.1.4 感应淬火方法及工艺参数 263
5.1.5 感应淬火应用实例 271
5.2 火焰淬火 276
5.2.1 火焰淬火方法 276
5.2.2 火焰淬火工艺参数 279
5.2.3 火焰淬火应用实例 283
5.3 接触电阻加热表面淬火 284
5.3.1 接触电阻加热淬火原理 284
5.3.2 接触电阻加热淬火设备 285
5.4 激光热处理 285
5.5 电子束热处理 293
第6章 化学热处理技术 295
6.1 渗碳和碳氮共渗 295
6.1.1 渗碳工艺参数 295
6.1.2 渗碳后淬火、回火工艺参数 304
6.1.3 碳氮共渗工艺参数 306
6.1.4 碳氮共渗后淬火、回火工艺参数 309
6.1.5 渗碳工艺的应用实例 311
6.1.6 碳氮共渗工艺的应用实例 316
6.2 渗氮和氮碳共渗 318
6.2.1 渗氮工艺参数 318
6.2.2 渗氮和氮碳共渗工艺应用实例 323
6.3 渗硼 327
6.3.1 渗硼工艺参数 327
6.3.2 渗硼工艺应用实例 329
6.4 渗硫 330
6.4.1 渗硫工艺参数 330
6.4.2 渗硫工艺应用实例 331
6.5 渗硅 332
6.5.1 渗硅工艺参数 332
6.5.2 渗硅工艺应用实例 333
6.6 渗铝 334
6.6.1 渗铝工艺参数 334
6.6.2 渗铝工艺应用实例 335
6.7 渗铬 336
6.7.1 渗铬工艺参数 336
6.7.2 渗铬工艺应用实例 337
6.8 渗锌 338
6.8.1 渗锌工艺参数 338
6.8.2 渗锌工艺应用实例 339
6.9 二元、三元、多元共渗工艺应用实例 339
6.9.1 二元共渗工艺应用实例 339
6.9.2 三元共渗工艺应用实例 343
6.9.3 多元共渗工艺应用实例 346
6.9.4 气相沉积工艺应用实例 347
6.9.5 化合物覆层工艺应用实例 348
第7章 非铁金属及其合金的热处理技术 350
7.1 常用非铁金属及其合金的特点 350
7.1.1 铝系二元合金的特点 350
7.1.2 铜系二元合金的特点 354
7.1.3 镁系二元合金的特点 359
7.1.4 钛系二元合金的特点 360
7.2 常用非铁金属及其合金的热处理 361
7.2.1 铝及铝合金的热处理工艺及应用 361
7.2.2 铜及铜合金的热处理工艺及应用 366
7.2.3 镁合金的热处理工艺及应用 370
7.2.4 钛及钛合金的热处理工艺及应用 372
第8章 粉末冶金材料的热处理技术 373
8.1 铁基粉末冶金件的热处理 373
8.1.1 铁基粉末冶金件的整体热处理 373
8.1.2 铁基粉末冶金件的化学热处理 374
8.2 钢结硬质合金件的热处理 377
8.2.1 钢结硬质合金件退火工艺 377
8.2.2 钢结硬质合金件淬火、回火工艺 379
8.2.3 钢结硬质合金件时效硬化工艺 380
8.3 粉末高速工具钢的热处理 380
8.3.1 冷压烧结粉末高速工具钢热处理工艺 380
8.3.2 热等静压粉末高速工具钢热处理工艺 381
8.3.3 热挤压粉末高速工具钢热处理工艺 381
8.4 硬质合金的热处理 381
8.4.1 硬质合金的退火工艺 381
8.4.2 硬质合金的时效硬化工艺 382
第9章 功能合金的热处理技术 384
9.1 电性合金的热处理 384
9.1.1 导电合金的热处理工艺 384
9.1.2 电阻合金的热处理工艺 387
9.2 磁性合金的热处理 390
9.2.1 软磁合金的热处理工艺 390
9.2.2 永磁合金的热处理工艺 401
9.3 膨胀合金的热处理 413
9.3.1 低膨胀合金的热处理工艺 413
9.3.2 铁磁性定膨胀合金的热处理工艺 418
9.3.3 无磁性定膨胀合金的热处理工艺 421
9.3.4 高膨胀合金的热处理工艺 424
9.4 弹性合金的热处理 425
9.4.1 高弹性合金的热处理工艺 425
9.4.2 恒弹性合金的热处理工艺 437
第10章 热处理常见缺陷及其影响因素 443
10.1 热处理内应力及其影响因素 443
10.1.1 热处理内应力的种类及其特征 443
10.1.2 热处理内应力的主要影响因素 445
10.1.3 回火对淬火应力的消减作用 454
10.2 热处理变形及其主要影响因素 456
10.2.1 热处理变形的基本形式 456
10.2.2 热处理变形的基本规律 457
10.2.3 热处理变形的主要影响因素 460
10.2.4 减少热处理变形的各种措施 479
10.2.5 热处理变形的矫正方法 496
10.2.6 热处理变形问题的归纳总结 501
10.3 热处理裂纹及其主要影响因素 504
10.3.1 热处理裂纹的形式及其特征 504
10.3.2 产生热处理裂纹的主要影响因素 508
10.3.3 预防产生淬火裂纹的各种措施 516
10.3.4 热处理裂纹的补救措施 523
10.4 内部组织结构不良与热处理的关系 525
10.4.1 氧化和脱碳的典型显微组织 525
10.4.2 过热和过烧的典型显微组织 526
10.4.3 整体热处理的内部不良组织 528
10.4.4 零件表面淬火前预处理的不良组织 542
10.4.5 表面淬火硬化层的不良组织 544
10.4.6 化学热处理前预备热处理的不良组织 545
10.4.7 化学热处理渗层的不良组织 546
10.4.8 渗碳和碳氮共渗淬火后心部的不良组织 550
10.4.9 非铁金属及合金的不良组织 551
附录 554
附录A 常用钢的临界温度 554
附录B 加热时间的计算 557
附录C 常用钢淬火推荐的预冷温度范围 558
附录D 常用钢产生回火脆性的温度范围 558
附录E 碳钢回火色和温度的关系 559
附录F 常用钢表面淬火时推荐的加热温度（喷水冷却） 559
附录G 常用非铁金属材料的热处理工艺参数 560
附录H 钢结硬质合金热处理工艺参数 569
附录I 电性合金的化学成分、热处理工艺及性能 570
附录J 磁性合金的热处理工艺参数 573
附录K 弹性合金的热处理和力学性能 576
参考文献 580