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1金属的加热与冷却1

1.1加热速度的确定1

1.1.1加热设备的类型及功率的影响1

1.1.2工件的影响1

1.1.3加热方式的影响2

1.2实际生产中加热速度的控制3

1.3加热温度的选择4

1.4加热时间的确定4

1.5加热的物理过程6

1.5.1工件表面与加热介质的传热过程6

1.5.2工件内部的热传导过程9

1.6金属在加热时的氧化10

1.6.1钢件与炉气间的化学作用10

1.6.2钢件与氧的相互作用10

1.6.3钢件表面在炉气中的氧化还原反应10

1.6.4钢的氧化层组织结构11

1.6.5减少氧化的方法12

1.7钢在加热时的脱碳13

1.7.1加热时的脱碳和增碳平衡13

1.7.2脱碳层的组织结构13

1.7.3影响脱碳的因素及防止脱碳的方法14

1.8加热介质14

1.8.1可控气氛中无氧化加热14

1.8.2敞焰少无氧化加热15

1.8.3真空加热15

1.8.4防氧化涂层16

1.8.5熔融浴炉中无氧化加热16

1.9钢的过热和过烧16

1.9.1过热16

1.9.2过烧16

思考题17

参考文献18

2退火与正火19

2.1退火的种类、目的和定义19

2.2钢的去应力退火19

2.3去氢退火22

2.3.1白点的形成与氢的扩散22

2.3.2去氢退火工艺23

2.4钢锭、钢坯的均质化退火24

2.4.1钢中的液析碳化物及消除24

2.4.2钢中的带状碳化物及消除26

2.5完全退火和不完全退火27

2.6球化退火28

2.7软化退火29

2.8钢的正火30

2.8.1正火的定义30

2.8.2正火的目的和工艺特点31

2.8.3正火的种类32

2.9退火、正火与CCT图的关系33

2.10退火、正火的缺陷34

2.10.1过热34

2.10.2硬度偏高和球化不完全35

2.10.3氧化、脱碳及脱碳退火35

2.10.4退火石墨碳和石墨化退火36

2.10.5组织遗传和混晶37

思考题38

参考文献38

3淬火及回火39

3.1淬火的定义、目的39

3.2钢的淬火加热温度40

3.3工件加热时间的确定41

3.3.1厚件的热透时间41

3.3.2中小型零件（薄件）加热时间的计算42

3.4常用淬火法43

3.4.1单液淬火44

3.4.2双液淬火44

3.4.3预冷淬火44

3.4.4分级淬火44

3.4.5等温淬火45

3.5冷处理45

3.6淬火冷却介质46

3.6.1淬火介质的特性47

3.6.2常用淬火介质47

3.7钢的淬透性51

3.7.1淬透性的概念51

3.7.2影响淬透性的因素52

3.7.3淬透性的测定55

3.8淬火工艺的改进和创新56

3.8.1大型锻件的间隙淬火法56

3.8.2高铬轴承钢的等温贝氏体淬火56

3.8.3钢轨全长“淬火”57

3.8.4高温淬火57

3.8.5亚温淬火58

3.9淬火钢的回火58

3.9.1回火温度58

3.9.2回火时间及内应力的变化59

3.9.3稳定化处理61

3.10淬火钢回火组织的概念62

3.10.1回火马氏体62

3.10.2回火托氏体62

3.10.3回火索氏体64

3.10.4回火马氏体与回火托氏体的区别64

思考题65

参考文献65

4表面淬火67

4.1表面淬火的定义、目的和种类67

4.1.1表面淬火的定义67

4.1.2表面淬火的目的67

4.1.3表面淬火的分类67

4.1.4表面淬火的应用68

4.2钢在快速加热时的转变68

4.2.1快速加热改变钢的临界点温度68

4.2.2快速加热形成的奥氏体成分不均匀70

4.2.3快速加热获得细小的奥氏体晶粒70

4.3表面淬火后的组织和性能71

4.3.1表面淬火的金相组织71

4.3.2表面淬火后的性能72

4.4感应加热表面淬火72

4.4.1感应加热原理72

4.4.2感应加热中产生的感应电流的特征73

4.4.3感应加热的物理过程75

4.4.4感应加热表面淬火工艺75

4.4.5感应器设计简介78

4.4.6感应加热表面淬火的特点81

4.5火焰加热表面淬火82

4.5.1火焰结构及其特性82

4.5.2火焰淬火工艺84

4.5.3影响火焰表面淬火质量的因素85

4.6其他表面淬火法85

4.6.1激光加热表面淬火85

4.6.2电解液加热表面淬火86

4.6.3电接触加热表面淬火87

4.6.4电子束加热表面淬火88

4.6.5太阳能加热表面淬火89

思考题90

参考文献90

5化学热处理91

5.1化学热处理的目的、种类和定义91

5.2化学热处理原理91

5.2.1化学热处理的基本过程91

5.2.2化学热处理质量控制95

5.2.3化学热处理渗层的组织特征97

5.3钢的渗碳100

5.3.1对渗碳层的技术要求100

5.3.2气体渗碳102

5.3.3气体渗碳工艺参数的选择104

5.3.4其他渗碳方法107

5.3.5渗碳后的热处理108

5.3.6渗碳后的组织与性能108

5.4钢的氮化111

5.4.1概述111

5.4.2气体氮化111

5.4.3气体氮化工艺115

5.4.4离子氮化116

5.5碳氮共渗116

5.5.1碳和氮同时在钢中扩散的特点117

5.5.2液体碳氮共渗118

5.5.3气体碳氮共渗119

5.5.4氮碳共渗（软氮化）121

5.6渗金属122

5.6.1固体法渗金属122

5.6.2液体法渗金属123

5.7渗硼123

5.7.1渗硼的方法123

5.7.2渗硼后的热处理124

5.7.3渗硼层的组织性能124

5.8其他化学热处理125

5.8.1渗硫125

5.8.2渗硅126

5.8.3辉光放电离子化学热处理126

思考题126

参考文献126

6热处理变形及控制127

6.1热处理变形的一般规律127

6.1.1热歪扭和相变歪扭127

6.1.2歪扭（翘曲）变形的基本规律128

6.2热处理时工件体积的变化130

6.3时效变形131

6.4热处理变形的原因133

6.5热处理变形的控制134

6.5.1材料的选择134

6.5.2冷却方式的选择134

6.5.3加热方式135

6.5.4微畸变淬火136

6.5.5零件设计应考虑控制变形136

6.6变形的校正136

6.6.1冷压校直法137

6.6.2烧红校直法137

6.6.3热点校直法137

6.6.4反击校直法138

6.6.5淬火校直法138

6.6.6回火校直法138

思考题138

参考文献139

7热处理开裂及防止方法140

7.1热处理裂纹的类型140

7.1.1纵向裂纹140

7.1.2横向裂纹、弧形裂纹141

7.1.3表面裂纹和剥离裂纹141

7.2淬火马氏体显微裂纹142

7.2.1马氏体显微裂纹的形态142

7.2.2马氏体显微裂纹形成机理143

7.2.3显微裂纹对钢力学性能的影响144

7.3马氏体沿晶裂纹及形成机理145

7.3.1马氏体沿晶裂纹和断口145

7.3.2淬火马氏体沿晶断裂机制145

7.4钢件淬火开裂机理147

7.4.1马氏体脆性是淬火开裂的主要原因148

7.4.2宏观内应力是钢件淬裂的应力条件148

7.5影响钢件淬火开裂的因素及控制措施149

7.5.1钢材冶金质量的影响149

7.5.2化学成分的影响150

7.5.3原始组织的影响151

7.5.4零件尺寸和形状的影响152

7.5.5加热不当的影响153

7.5.6淬火冷却方式的影响154

思考题155

参考文献155

8热处理质量检验及控制157

8.1热处理质量的重要性157

8.2热处理质量检测157

8.2.1活塞销的质量检测及工艺改进157

8.2.2喷油嘴的质量检测及工艺改进158

8.2.3钻具的热处理质量检验及缺陷的防止158

8.2.4液压零件的热处理质量检验159

8.2.5大锻件的热处理质量检测159

8.2.6热处理后的金相检验159

8.2.7热处理后的断口分析161

8.3零件设计时热处理质量的控制161

8.3.1材料选择161

8.3.2合理确定热处理技术要求161

思考题162

参考文献162

附录 各类钢的相变临界点163