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第1章　基础资料1

1.1　金属热处理分类及代号1

1.1.1　基础分类1

1.1.2　附加分类1

1.1.3　常用热处理工艺及代号2

1.2　合金相图3

1.2.1　铁碳系合金相图3

1.2.2　其他铁基合金相图9

1.2.3　铝基、铜基及钛基合金相图10

1.3　现行热处理标准题录16

参考文献19

第2章　金属热处理的加热20

2.1 金属和合金相变过程中的元素扩散20

2.1.1　扩散的一般规律20

2.1.2　碳在钢中的扩散20

2.2　钢的加热转变21

2.2.1　珠光体—奥氏体转变21

2.2.2　铁素体—珠光体向奥氏体的等温转变23

2.2.3　连续加热时的奥氏体形成过程24

2.2.4　钢加热时的奥氏体晶粒长大26

2.2.5　过热和过烧27

2.2.6　钢的晶粒度对性能的影响28

2.2.7　奥氏体晶粒度的显示和测定29

2.3　加热介质和金属与介质的作用31

2.3.1　加热介质分类31

2.3.2　金属在各种介质中加热时的行为31

2.4　加热计算公式及常用图表42

2.4.1　影响加热速度的因素42

2.4.2　钢件加热时间的经验计算法42

2.4.3　从节能角度考虑的加热时间计算法43

2.5　加热节能措施47

2.5.1　加热设备的节能47

2.5.2　加热工艺措施节能50

2.5.3　合理的生产管理53

2.6　可控气氛53

2.6.1　分类及用途53

2.6.2　制备方法61

2.6.3　炉气控制原理81

2.6.4　炉气检测方法85

2.7　加热熔盐和流态床90

2.7.1　加热熔盐的成分及用途90

2.7.2　盐浴的脱氧及脱氧剂95

2.7.3　长效盐95

2.7.4　流态床加热的特点95

2.8　真空中的加热102

2.8.1　金属在真空中加热时的行为102

2.8.2　金属在真空中的加热速度103

参考文献105

第3章　金属热处理的冷却106

3.1　钢的过冷奥氏体转变106

3.1.1　过冷奥氏体的高温分解106

3.1.2　马氏体转变与马氏体109

3.1.3　贝氏体转变与贝氏体114

3.1.4　过冷奥氏体等温分解转变动力学117

3.2　钢件热处理的冷却过程122

3.2.1　热处理的各种冷却方式122

3.2.2　钢冷却时的内应力123

3.2.3　淬火裂纹125

3.2.4　淬火畸变127

3.3　淬火冷却介质130

3.3.1 淬火冷却介质应具备的特性及其分类130

3.3.2　淬火介质冷却特性的评价方法130

3.3.3　常用淬火介质及冷却方式139

3.4　淬火冷却过程的计算机模拟152

3.4.1　导热计算152

3.4.2　相变量的计算153

3.4.3　应力场分析154

3.4.4　复杂淬火操作的模拟以及非线性处理154

3.4.5　借助于计算机模拟进行热处理虚拟生产155

参考文献155

第4章　钢铁件的整体热处理157

4.1　钢的热处理157

4.1.1　钢的退火与正火157

4.1.2　钢的淬火163

4.1.3　钢的回火184

4.1.4　钢的感应穿透加热调质191

4.2　铸铁的热处理194

4.2.1　铸铁的分类和应用194

4.2.2　铸铁热处理基础199

4.2.3　白口铸铁的热处理207

4.2.4　灰铸铁的热处理209

4.2.5　球墨铸铁的热处理216

4.2.6　可锻铸铁的热处理229

参考文献235

第5章　表面加热热处理236

5.1　感应加热热处理236

5.1.1　感应加热原理236

5.1.2　钢件感应加热时的相变特点239

5.1.3　感应器244

5.1.4　感应淬火工艺260

5.1.5 超高频脉冲和大功率脉冲感应淬火275

5.1.6　感应淬火件的回火277

5.1.7　感应淬火常见的质量问题及返修278

5.2　火焰淬火278

5.2.1　火焰加热方法279

5.2.2　火焰喷嘴和燃料气280

5.2.3　火焰淬火工艺规范283

5.3　激光、电子束热处理287

5.3.1　激光热处理的特点287

5.3.2　电子束热处理的特点289

5.3.3　表面相变硬化289

5.3.4　表面熔化快速凝固硬化300

5.3.5　表面合金化和熔覆303

5.3.6　激光热处理设备305

5.4　其他表面热处理方式307

5.4.1　接触电阻加热表面淬火307

5.4.2　电解液加热表面淬火308

5.4.3　浴炉加热表面淬火309

参考文献309

第6章　化学热处理310

6.1　钢的渗碳311

6.1.1　渗碳原理311

6.1.2　渗碳方法313

6.1.3　渗碳用钢及渗碳后的热处理327

6.1.4　渗碳层的组织和性能329

6.1.5　渗碳件质量检查、常见缺陷及防止措施331

6.2　钢的碳氮共渗332

6.2.1　概述332

6.2.2　气体碳氮共渗333

6.2.3　其他碳氮共渗方法336

6.2.4　碳氮共渗用钢及共渗后的热处理337

6.2.5　碳氮共渗层的组织和性能339

6.2.6　碳氮共渗工件质量检查与常见缺陷及防止措施341

6.3　渗氮及以氮为主的共渗342

6.3.1　渗氮343

6.3.2　氮碳共渗359

6.3.3　氧氮共渗365

6.3.4　硫氮共渗365

6.3.5　硫氮碳共渗367

6.4　渗金属及碳氮之外的非金属368

6.4.1 渗硼368

6.4.2　渗铝371

6.4.3　渗锌376

6.4.4　渗铬378

6.4.5　熔盐碳化物覆层工艺381

6.4.6　渗硫383

6.4.7　渗硅、钛、铌、钒、锰384

6.4.8　多元共渗与复合渗385

6.5　离子化学热处理388

6.5.1　离子化学热处理基础388

6.5.2　离子渗氮392

6.5.3　离子氮碳共渗402

6.5.4　离子渗碳及碳氮共渗404

6.5.5　离子渗硫及含硫介质的多元共渗406

6.5.6　离子渗硼410

6.5.7　离子渗金属410

6.6　气相沉积与离子注入技术412

6.6.1　气相沉积技术412

6.6.2　离子注入技术428

参考文献436

第7章　形变热处理437

7.1 概述437

7.2　低温形变热处理439

7.2.1　低温形变热处理工艺439

7.2.2　钢低温形变热处理的组织变化443

7.2.3　钢低温形变热处理后的力学性能445

7.2.4　其他低温形变热处理451

7.3　高温形变热处理458

7.3.1　高温形变热处理工艺458

7.3.2　钢高温形变淬火的组织变化461

7.3.3　钢高温形变热处理后的力学性能463

7.3.4　钢的锻热淬火469

7.3.5　控制轧制472

7.3.6　非调质钢474

7.4　表面形变热处理474

7.4.1　表面高温形变淬火474

7.4.2　预冷形变表面形变热处理476

7.4.3　表面形变时效477

7.5　形变化学热处理478

7.5.1　形变对扩散过程的影响478

7.5.2　钢件化学热处理后的冷形变479

7.5.3　钢件化学热处理后的表面高温形变淬火479

7.5.4　钢件晶粒多边化处理后的化学热处理479

参考文献480

第8章　非铁金属的热处理481

8.1　铜及铜合金的热处理481

8.1.1　铜及铜合金的性能及用途481

8.1.2　铜及铜合金的热处理概述491

8.1.3　黄铜的热处理492

8.1.4　青铜的热处理495

8.1.5　白铜及其热处理501

8.2　铝及铝合金的热处理504

8.2.1　纯铝的特性504

8.2.2　铝合金的分类505

8.2.3　变形铝合金505

8.2.4　铸造铝合金510

8.2.5　变形铝合金的退火510

8.2.6　变形铝合金的固溶处理与时效515

8.2.7　其他热处理525

8.2.8　变形铝合金加工及热处理状态标记529

8.2.9　铸造铝合金的热处理530

8.2.10　铝合金的热处理缺陷532

8.3　镁合金的热处理535

8.3.1　镁及镁合金535

8.3.2　镁合金热处理的主要类别538

8.3.3　热处理设备和操作541

8.3.4　热处理缺陷及防止方法541

8.3.5　镁合金热处理安全技术542

8.4　钛及钛合金的热处理542

8.4.1　钛合金中的合金元素544

8.4.2　工业纯钛及钛合金的分类544

8.4.3　钛合金中的不平衡相变549

8.4.4　钛合金的热处理555

8.4.5　影响钛合金热处理质量的因素560

8.5　高温合金的热处理561

8.5.1 高温合金的分类和牌号表示法561

8.5.2　高温合金中的合金化元素及其作用561

8.5.3　高温合金强化机制简介562

8.5.4　高温合金的热处理563

8.6　贵金属及其合金的热处理572

8.6.1 贵金属及其合金的应用范围572

8.6.2　贵金属基合金的热处理584

参考文献594

第9章　铁基粉末冶金件及硬质合金的热处理595

9.1 概论595

9.1.1　粉末冶金的应用范围595

9.1.2　粉未冶金方法595

9.1.3　粉末冶金材料的分类599

9.2　铁基粉末冶金件及其热处理600

9.2.1　铁基粉末冶金材料的分类601

9.2.2　铁基粉末冶金材料的标记方法601

9.2.3　铁基粉末冶金件的制造工艺流程601

9.2.4　粉末冶金用铁和铁合金粉末601

9.2.5　烧结铁、钢、不锈钢粉末冶金件的性能605

9.2.6　提高铁基粉末冶金件性能的方法606

9.2.7　铁基粉末冶金件的应用607

9.2.8　铁基粉末冶金件的热处理609

9.2.9 国外铁基粉末冶金件的牌号、成分和性能625

9.3　钢结硬质合金及其热处理633

9.3.1　钢结硬质合金的特点、牌号、性能和用途633

9.3.2　钢结硬质合金的热处理634

9.3.3　钢结硬质合金的组织与性能637

9.4　粉末高速钢及其热处理643

9.4.1　粉末高速钢类别和性能643

9.4.2　热等静压和热挤压粉末高速钢643

9.5　硬质合金及其热处理644

9.5.1　硬质合金的分类和用途644

9.5.2　影响硬质合金性能的因素646

9.5.3　硬质合金的牌号、性能和用途648

9.5.4　硬质合金的热处理649

9.5.5　国外硬质合金牌号、性能及用途652

参考文献654

第10章　功能合金的热处理655

10.1 电性合金及其热处理655

10.1.1　金属的导电性655

10.1.2　导电合金659

10.1.3 电阻合金677

10.2　磁性合金的热处理688

10.2.1　金属磁性的物理基础688

10.2.2　软磁合金的热处理692

10.2.3　永磁合金的热处理707

10.3　膨胀合金的热处理725

10.3.1　金属的热膨胀特性725

10.3.2　低膨胀合金的热处理727

10.3.3　铁磁性定膨胀合金的热处理735

10.3.4　无磁性定膨胀合金的热处理744

10.3.5 高膨胀合金的热处理747

10.4　弹性合金的热处理750

10.4.1　金属的弹性性能750

10.4.2　高弹性合金的热处理753

10.4.3　恒弹性合金的热处理776

10.5　形状记忆合金及其定形热处理786

10.5.1　超弹性和形状记忆效应786

10.5.2　钛镍形状记忆合金792

10.5.3　铜基形状记忆合金801

10.5.4　形状记忆合金的应用809

参考文献816

第11章　其他热处理技术817

11.1　磁场热处理817

11.1.1　磁场对材料固态相变的影响817

11.1.2　磁场热处理对材料性能的影响及应用820

11.1.3　磁场淬火设备及存在的问题821

11.2　强烈淬火822

11.2.1　强烈淬火原理822

11.2.2　强烈淬火对钢组织性能的影响及其应用823

11.2.3　强烈淬火设备825

11.3　微弧氧化826

11.3.1　微弧氧化的发展过程826

11.3.2　微弧氧化基本原理826

11.3.3　微弧氧化工艺及其装置828

11.3.4　微弧氧化的应用实例828

参考文献832