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第1章 金属材料与金属学基础知识1

1.1金属材料的性能1

金属材料的力学性能1

金属材料的工艺性能6

1.2金属的结构与结晶6

金属的晶体结构6

金属的实际结构与晶体缺陷9

金属的结晶11

金属的同素异构转变13

金属铸锭14

1.3金属的塑性变形和再结晶15

金属的塑性变形16

塑性变形对金属组织和性能的影响17

回复与再结晶19

金属的热加工21

1.4合金的相结构与铁碳合金22

合金的相结构22

铁碳合金相图24

碳素钢28

第2章 钢的热处理原理31

2.1概述31

热处理及其作用31

钢的临界温度31

2.2钢在加热时的组织转变32

奥氏体形成的热力学条件32

奥氏体的形成过程33

影响奥氏体形成速度的因素34

奥氏体的晶粒大小及其影响因素35

2.3钢在冷却时的组织转变36

过冷奥氏体等温转变图37

过冷奥氏体等温转变产物的组织与性能38

影响过冷奥氏体等温转变曲线的因素44

过冷奥氏体的连续冷却转变44

第3章 钢的加热46

3.1加热的目的和要求46

3.2确定加热规范的一般原则46

加热温度确定46

加热速度选择47

加热方法选择48

加热时间确定49

3.3加热介质49

固体介质49

液体介质50

气体介质51

3.4钢加热时常见的缺陷52

欠热、过热和过烧52

氧化与脱碳53

变形与开裂54

第4章 钢的退火与正火55

4.1退火与正火的基本概念及分类55

4.2常用退火工艺方法56

扩散退火56

完全退火56

不完全退火57

球化退火57

等温退火59

再结晶退火和去应力退火59

4.3钢的正火60

4.4退火与正火的选择61

退火与正火后钢的组织与性能61

退火与正火的选择62

第5章 钢的淬火与回火63

5.1淬火的定义、目的及分类63

5.2淬火介质64

对淬火介质的要求64

淬火介质的冷却作用64

常用的淬火介质65

5.3钢的淬透性66

淬硬性与淬透性的概念66

影响淬透性的因素67

淬透性的测定方法67

淬透性在生产中的应用与意义68

5.4淬火应力、变形及开裂69

淬火时工件的内应力70

淬火时工件的变形71

淬火裂纹73

5.5淬火方法77

5.6淬火工艺确定原则79

淬火加热方式及加热温度的确定79

淬火加热时间的确定80

淬火介质的选择80

淬火冷却方式的确定81

5.7钢的回火81

回火的定义与目的81

淬火钢回火时的组织转变82

淬火钢回火时力学性能的变化84

二次硬化85

回火脆性85

回火稳定性86

时效现象86

回火工艺的分类及应用87

回火工艺的制定87

5.8淬火回火缺陷与预防89

淬火缺陷与预防89

回火缺陷与预防91

第6章 钢的表面淬火92

6.1表面淬火的定义、目的及分类92

6.2表面淬火工艺原理93

快速加热时钢中的相变特点93

表面加热淬火后组织与性能特点94

6.3感应加热表面淬火95

感应加热基本原理95

感应加热淬火工艺97

感应加热设备的合理选择99

感应加热淬火的特点101

感应加热表面淬火的常见缺陷及返修措施101

感应加热表面淬火实例102

6.4火焰加热表面淬火102

火焰加热表面淬火基本原理及特点102

火焰加热表面淬火常用气体燃料103

火焰加热表面淬火方法103

火焰加热表面淬火常用设备104

火焰加热表面淬火注意事项104

第7章 钢的化学热处理105

7.1化学热处理的定义、目的及分类105

7.2化学热处理原理及过程106

化学热处理的基本过程106

化学热处理渗剂的性能107

化学热处理过程中渗剂的化学反应机制107

化学热处理过程中催化剂的作用107

7.3钢的渗碳108

渗碳的定义、目的、分类及应用108

渗碳用钢108

渗碳件主要技术要求109

气体渗碳109

固体渗碳和液体渗碳工艺112

零件渗碳后的热处理113

渗碳后钢的组织与性能114

渗碳件质量检验及常见缺陷防止措施114

7.4钢的渗氮116

概述116

钢的渗氮原理116

渗氮用钢及渗氮前的热处理118

气体渗氮工艺119

渗氮层的组织和性能特点121

渗氮件的质量检验及常见缺陷防止措施122

7.5钢的碳氮共渗与氮碳共渗124

碳氮共渗124

氮碳共渗（软氮化）126

7.6其他化学热处理工艺127

渗硼127

渗金属128

渗其他元素130

多元共渗130

7.7等离子体化学热处理131

离子化学热处理原理131

离子渗氮及离子氮碳共渗（离子软氮化）132

离子渗碳及离子碳氮共渗134

离子渗硫、离子硫氮共渗及硫氮碳共渗135

离子渗硼136

离子渗金属136

第8章 工业用钢及其热处理137

8.1概述137

钢的分类137

合金元素在钢中的作用137

合金钢的分类及牌号139

8.2结构钢及其热处理140

结构钢概述140

渗碳钢及其热处理141

调质钢及其热处理143

弹簧钢及其热处理146

滚动轴承钢及其热处理149

8.3工具钢及其热处理152

工具钢概述152

刃具钢及其热处理152

模具钢及其热处理159

量具钢及其热处理166

8.4特殊性能钢及其热处理168

不锈钢及其热处理168

耐热钢及其热处理172

耐磨钢及其热处理174

第9章 铸铁及其热处理175

9.1铸铁的分类及其石墨化175

铸铁的分类175

铸铁的石墨化过程及影响因素176

9.2灰铸铁及其热处理177

灰铸铁的化学成分、组织及性能177

灰铸铁的孕育处理178

灰铸铁的牌号与用途179

灰铸铁的热处理179

9.3可锻铸铁及其热处理181

可锻铸铁的化学成分、组织及性能181

可锻铸铁的牌号与用途182

可锻铸铁的热处理182

9.4球墨铸铁及其热处理183

球墨铸铁的化学成分、组织及性能183

球墨铸铁的牌号与用途184

球墨铸铁的热处理185

第10章 非铁金属材料及其热处理188

10.1铝合金及其热处理188

纯铝188

铝合金的热处理188

10.2铜合金及其热处理192

工业纯铜192

铜合金的热处理193

10.3钛合金及其热处理196

工业纯钛196

钛合金的热处理196

10.4镁及镁合金197

纯镁197

镁合金197

10.5轴承合金198

轴承合金的组织和性能198

常用的轴承合金198

10.6硬质合金199

金属陶瓷硬质合金200

碳化铬硬质合金200

钢结硬质合金200

硬质合金的发展200

第11章 热处理工艺的制定202

11.1热处理零件的技术要求202

热处理技术条件及其标注202

热处理工艺位置的安排202

11.2热处理工艺制定的原则、依据和步骤203

热处理工艺制定的原则203

热处理工艺制定的依据205

热处理工艺制定的步骤205

11.3材料与工艺的选用206

材料与工艺的选用原则和方法206

典型零件的材料选用与工艺制定实例211

第12章 热处理设备及其发展213

12.1概述213

热处理设备的分类213

热处理电炉的近代发展214

12.2热处理设备的测控技术及其发展215

炉温测量控制技术215

气氛测控技术220

12.3各种热处理设备及其发展223

热处理电阻炉223

真空热处理炉226

可控气氛炉228

辉光离子氮化炉232

激光及电子束热处理装置234

12.4热处理设备的安装调试及常见故障诊治235

热处理设备的验收安装调试注意事项235

热处理设备的常见故障与诊治236

12.5热处理安全生产248

防火248

防爆248

防中毒248

防烫（烧）伤248

防触电249

防砸伤249

第13章 热处理新技术250

13.1真空热处理250

真空加热特点250

真空热处理工艺251

13.2钢的强韧化处理253

奥氏体晶粒超细化处理254

改善钢中第二相分布形态的强韧化淬火255

控制马氏体、贝氏体组织形态的淬火256

形变热处理258

其他方法259

13.3高能量密度表面热处理260

高频脉冲淬火260

激光热处理261

电子束加热表面淬火263

13.4气相沉积技术263

化学气相沉积（CVD）263

物理气相沉积（PVD）264

13.5离子注入技术266

离子注入的原理267

沟道效应和辐照损伤268

离子注入的特点268

离子注入表面改性机理268

13.6计算机在热处理中的应用269

概述269

计算机在常规热处理中的应用270

计算机在化学热处理中的应用271

计算机模拟技术在热处理中的应用研究272

热处理生产线的微机控制273

参考文献275