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前言1

第1章 绪论1

第2章 热处理基础工艺及应用4

2．1预备热处理工艺及应用4

2．1．1正火4

2．1．2完全退火7

2．1．3球化退火8

2．1．4再结晶退火9

2．1．5低温退火10

2．1．6等温退火11

2．1．7预防白点退火15

2．1．8均匀化退火15

2．1．9可锻化退火17

2．2调质处理工艺及应用19

2．3整体（或局部）淬火工艺及应用23

2．3．1普通淬火24

2．3．2亚温淬火26

2．3．3二次淬火26

2．3．4快速加热循环淬火28

2．3．5局部淬火29

2．3．6预冷淬火30

2．3．7单介质淬火31

2．3．8双介质淬火32

2．3．9马氏体分级淬火33

2．3．10马氏体等温淬火38

2．3．11贝氏体等温淬火39

2．3．12复合等温淬火42

2．3．13喷液淬火43

2．3．14固溶处理45

2．3．15水韧处理49

2．3．16索氏体化处理51

2．4回火工艺及应用53

2．4．1普通回火53

2．4．2自回火56

2．4．3快速回火59

2．5表面淬火工艺及应用60

2．5．1火焰淬火60

2．5．2电解液淬火62

2．5．3接触电阻加热淬火63

2．5．4感应淬火65

2．5．5激光淬火68

2．5．6电子束淬火69

2．6化学热处理工艺及应用71

2．6．1固体渗碳71

2．6．2液体渗碳75

2．6．3气体渗碳76

2．6．4膏剂渗碳80

2．6．5局部渗碳81

2．6．6普通渗氮82

2．6．7局部渗氮86

2．6．8离子渗氮87

2．6．9渗铬88

2．6．10渗铝89

2．6．11渗锌91

2．6．12渗硼92

2．6．13渗硫95

2．6．14渗硅96

2．6．15 渗钒98

2．7淬火工件冷处理工艺及应用99

2．8人工时效工艺及应用101

2．8．1精密零件人工时效101

2．8．2铸件人工时效102

第3章 热处理裂纹和变形105

3．1热处理内应力105

3．1．1热处理内应力的类型105

3．1．2影响热处理内应力的主要因素106

3．1．3产生淬火裂纹的主要原因109

3．1．4回火对淬火内应力的消减作用110

3．2热处理裂纹112

3．2．1淬火裂纹的类型及特征112

3．2．2淬火裂纹的实质114

3．2．3淬火裂纹的影响因素115

3．2．4防止形成淬火裂纹的措施124

3．2．5淬火裂纹的补救方法130

3．2．6淬火裂纹问题的分析总结132

3．3热处理变形133

3．3．1热处理变形的类型及特征133

3．3．2热处理变形的一般规律134

3．3．3热处理变形的影响因素136

3．3．4控制和减小热处理变形的措施144

3．3．5热处理变形问题的分析总结149

第4章 整体热处理先进工艺拓展应用153

4．1快速加热法及其应用153

4．1．1炉内整体加热方法概述153

4．1．2大锻件在反射炉中快速加热154

4．1．3机械零件在箱式炉中快速加热155

4．1．4工模具在盐浴炉中快速加热158

4．2新型淬火冷却介质的特性和应用159

4．2．1淬火冷却介质概述159

4．2．2几种水基新型淬火介质技术特性及其应用160

4．2．3新型淬火油的技术特性及应用162

4．2．4分级和等温淬火介质的特性及其应用163

4．3热处理强韧化工艺及其应用164

4．3．1热处理强韧化工艺概述164

4．3．2低碳钢的强韧化工艺及其应用165

4．3．3中碳钢的强韧化工艺及其应用167

4．3．4高碳钢的强韧化工艺及其应用171

4．4过冷奥氏体稳定化及促变工艺的应用174

4．4．1过冷奥氏体稳定化及促变概述174

4．4．2高速钢刀具的过冷奥氏体稳定化及促变工艺174

4．4．3高合金钢模具的过冷奥氏体稳定化及促变工艺176

4．5复合分级或等温淬火的应用177

4．5．1复合分级或等温淬火概述177

4．5．2复合分级或等温淬火在模具上的应用178

4．5．3复合分级或等温淬火在刃具上的应用181

4．5．4复合分级或等温淬火在大型零件上的应用182

4．6形变热处理及其应用183

4．6．1形变热处理概述183

4．6．2高温形变淬火及其应用184

4．6．3亚温形变淬火及其应用186

4．6．4锻轧余热热处理及其应用186

4．6．5低温形变热处理及其应用188

第5章 多元共渗化学热处理工艺及其应用190

5．1以碳氮为基的多元共渗及其应用190

5．1．1碳氮共渗190

5．1．2氮碳共渗196

5．1．3硼氮碳共渗205

5．1．4氧氮碳共渗206

5．1．5钛氮碳共渗207

5．1．6硫氮碳共渗207

5．2以硫氮为基的多元共渗及其应用209

5．2．1硫氮共渗209

5．2．2氧硫氮共渗210

5．3以铬为基的多元共渗及其应用210

5．3．1铬铝、铬硅和铝硅共渗211

5．3．2铬铝硅共渗212

5．3．3铬钒共渗213

5．4以硼为基的多元共渗及其应用213

5．4．1硼氮共渗213

5．4．2硼铝、硼硅共渗214

5．4．3硼与其他元素的共渗215

5．5气相沉积工艺及其应用215

5．5．1物理气相沉积碳氮化合物215

5．5．2化学气相沉积碳氮化合物216

5．5．3等离子体增强化学气相沉积碳氮化合物218

5．6固体和盐浴覆层工艺及其应用219

5．6．1碳化物覆层工艺219

5．6．2镍磷覆层工艺220

第6章 热处理设备的操作和维护保养221

6．1炉膛式热处理电阻炉的操作和维护保养221

6．1．1箱式和井式热处理电阻炉221

6．1．2井式气体渗碳和渗氮炉222

6．2浴槽式热处理电阻炉的操作和维护保养224

6．2．1低温浴槽式电阻炉224

6．2．2内热式电极加热盐浴炉225

6．3热处理燃料炉的操作和维护保养226

6．4热处理连续作业炉的操作和维护保养229

6．4．1推杆式连续炉229

6．4．2振底式连续炉230

6．4．3输送带式连续炉231

6．5真空炉的操作和维护保养231

6．5．1真空炉的操作规程231

6．5．2真空热处理炉的维护和日常保养234

6．6离子轰击热处理炉的操作和维护保养235

6．7感应加热装置的操作和维护保养236

6．7．1高频加热装置236

6．7．2中频加热装置238

6．7．3工频加热装置241

6．8火焰淬火装置的操作和维护保养242

6．9可控气氛发生装置的操作和维护保养243

6．10常用冷却设备的操作和维护保养246

6．10．1淬火冷却设备246

6．10．2常用的冷处理装置247

第7章 热处理现场检验技术及其应用248

7．1硬度检测248

7．1．1硬度检测的基本特点248

7．1．2布氏硬度检测248

7．1．3洛氏硬度检测251

7．1．4维氏硬度检测255

7．1．5肖氏硬度和里氏硬度检测256

7．1．6硬度的锉刀检测法258

7．2退火及正火金相组织检测259

7．3淬火及回火金相组织检测260

7．3．1马氏体金相组织检测260

7．3．2贝氏体＼托氏体和索氏体＼铁素体金相组织检测264

7．3．3钢的晶粒度检测267

7．4表面淬火硬化层深度及金相组织检测270

7．4．1表面淬火硬化层深度检测270

7．4．2表面淬火硬化层金相组织检测272

7．5化学热处理渗层深度及金相组织检测274

7．5．1渗碳层和碳氮共渗层深度及金相组织检测274

7．5．2渗氮层和氮碳共渗层深度及金相组织检测283

7．5．3渗铝层厚度及金相组织检测291

7．5．4渗硼层及其金相组织检测292

7．5．5渗金属层及其金相组织检测293

7．6不良金相组织检测296

7．6．1钢的过热和过烧组织296

7．6．2高速钢和高铬钢的不良组织297

7．6．3碳素工具钢和合金工具钢的不良组织300

7．6．4脱碳层及其深度检测303

7．7热处理裂纹和变形的检测304

7．7．1热处理裂纹的检测304

7．7．2热处理变形的检测304

7．8生产现场材料化学成分的检测305

7．8．1钢的化学成分火花鉴别法305

7．8．2热处理用盐的成分控制和调整309

附录311

附录A 常用钢的临界温度311

附录B 工件加热时间计算法315

附录C 工件加工预留余量与热处理变形允差317

附录D 钢件加热时火色与回火色320

附录E 金属布氏硬度（HBW）数值表321

附录F 压痕对角线长度与维氏硬度值（HV10）对照表323

参考文献328