《合金钢及热处理工艺学》

前言1

第一篇 合金钢概论1

第一章 合金钢的分类及编号1

1-1 合金钢的分类1

一、按用途分类1

二、按化学成分分类2

三、按金相组织分类2

四、按质量分类2

1-2 合金钢的编号3

一、我国合金钢的编号原则3

二、其它国家钢的编号简介4

一、合金元素与铁的作用5

2-1 合金元素与钢中铁、碳的作用5

第二章 合金元素在钢中的作用5

二、合金元素与碳的作用8

三、合金元素对铁碳相图的影响10

2-2 合金元素在钢中的存在形式与分布状态12

一、合金元素在钢中的存在形式12

二、合金元素在钢中(平衡状态)的分布12

2-3 合金元素对钢在热处理时组织转变的影响13

一、合金元素对钢在加热时组织转变的影响13

二、合金元素对过冷奥氏体转变的影响14

三、合金元素对淬火钢回火转变的影响21

2-4 合金元素对钢机械性能的影响28

一、合金元素对组成相性质的影响28

二、合金元素对组织状态的影响29

三、合金钢在淬火、回火状态下的机械性能30

四、合金元素对钢的冷脆倾向的影响31

第三章 合金钢的冶金缺陷32

3-1 影响合金钢冶金缺陷的基本因素32

3-2 白点32

一、白点的特征32

二、白点的危害性32

三、白点形成的规律33

四、白点形成的原因33

五、防止白点的方法34

三、带状组织的形成原因及改善措施35

二、带状组织的危害性35

一、带状组织的特点35

3-3 带状组织35

3-4 层状断口36

第二篇 结构钢及其零件热处理37

概述37

一、对结构钢的基本性能要求37

二、机器结构钢的分类37

三、机器结构钢的合金化38

第四章 调质钢及其典型零件热处理39

4-1 对调质钢的基本性能要求39

一、调质零件的服役条件39

二、对调质钢的基本性能要求39

一、化学成分特点40

4-2 调质钢的化学成分特点与热处理特点40

二、热处理特点41

4-3 常用调质钢42

一、低淬透性调质钢43

二、中淬透性调质钢51

三、高淬透性调质钢55

四、含铝渗氮专用钢57

4-4 典型调质零件热处理58

一、汽车半轴的热处理58

二、连杆热处理65

三、机床主轴的热处理70

一、渗碳零件的服役条件74

5-1 对渗碳钢的基本性能要求74

第五章 渗碳钢及其典型零件热处理74

二、对渗碳钢的基本性能要求75

5-2 渗碳钢的化学成分特点与热处理特点75

一、化学成分特点75

二、热处理特点76

5-3 常用渗碳钢77

一、低淬透性渗碳钢78

二、中淬透性渗碳钢79

三、高淬透性渗碳钢81

5-4 典型渗碳零件的热处理83

一、齿轮的渗碳及随后的热处理83

三、减少渗碳齿轮热处理变形的措施96

二、渗碳齿轮金相组织的常见缺陷96

第六章 弹簧钢及弹簧的热处理100

6-1 弹簧钢100

一、弹簧的服役条件100

二、对弹簧钢的性能要求100

三、弹簧钢的化学成分特点101

四、常用弹簧钢101

6-2 弹簧钢的热处理103

一、热轧弹簧钢的热处理和强化处理103

二、冷拉弹簧钢丝及其热处理105

6-3 典型弹簧零件的热处理107

一、汽车钢板弹簧的热处理107

三、弹簧的松弛热处理107

二、气阀螺旋弹簧的热处理108

第七章 滚动轴承钢及滚动轴承的热处理111

7-1 滚动轴承钢111

一、滚动轴承的服役条件和失效分析111

二、对滚动轴承钢的性能要求112

三、滚动轴承钢的化学成分特点112

四、常用滚动轴承钢112

五、轴承钢的冶金质量对性能的影响113

7-2 滚动轴承零件的热处理114

一、轴承零件的加工路线114

二、球化退火114

三、淬火与回火117

一、易切削钢概述120

8-1 易切削钢120

第八章 易切削钢和普通低合金钢简介120

二、常用易切削钢的牌号、成分和特点121

8-2 普通低合金结构钢121

一、对普通低合金钢性能的基本要求122

二、合金元素在普通低合金钢中的作用122

三、常用普通低合金钢的牌号、性能特点和用途123

8-3 低碳马氏体简介124

8-4 低淬透性钢简介126

第三篇 工具钢及工具的热处理127

概述127

一、工具钢的分类及性能要求127

二、工具钢对冶金质量的要求127

一、刃具的服役条件128

第九章 刃具钢及刃具的热处理128

9-1 对刃具钢的基本性能要求128

二、对刃具钢的基本性能要求129

9-2 碳素刃具钢及低合金刃具钢129

一、碳素刃具钢及低合金刃具钢的化学成分特点和热处理特点129

二、碳素刃具钢131

三、低合金刃具钢132

9-3 高速钢135

一、高速钢的化学成分特点135

二、高速钢的种类和常用钢号136

三、高速钢的铸态组织及其性能137

五、高速钢的热处理特点141

四、改善碳化物不均匀性的途径141

一、圆板牙的热处理150

9-4 典型刃具的热处理150

二、钻头的热处理152

第十章 模具钢及模具的热处理157

10-1 冷作模具用钢及冷作模具的热处理157

一、冷作模具的服役条件及对用钢的性能、要求157

二、冷作模具用钢158

三、典型冷作模具的热处理工艺166

10-2 热作模具用钢及热作模具的热处理168

一、热锻模具用钢及热锻模的热处理168

二、压铸模具用钢及压铸模的热处理174

一、模具的热处理变形及减小变形的措施177

10-3 模具的热处理变形和提高模具寿命的途径177

二、模具变形的校正178

三、提高模具使用寿命的途径179

第十一章 量具用钢及量具的热处理180

11-1 量具的服役条件及其对用钢的性能要求180

11-2 量具用钢180

一、量具用钢的化学成分特点180

二、量具用钢的选择181

11-3 量具的热处理181

一、量具热处理的工艺特点181

二、典型量具的热处理181

12-2 金属腐蚀的基本概念183

12-1 不锈耐酸零件的服役条件及其对性能的要求183

第十二章 不锈耐酸钢183

第四篇 特殊性能钢183

一、化学腐蚀和电化学腐蚀184

二、金属腐蚀的类型185

三、提高金属耐腐蚀性能的一般途径185

12-3 合金元素对不锈钢组织和性能的影响186

一、铬的影响186

二、碳的影响186

三、镍的影响186

四、锰和氮的作用187

五、钛和铌的作用187

12-4 不锈耐酸钢的分类及其热处理187

一、铁素体不锈钢188

二、马氏体不锈钢190

三、奥氏体不锈钢192

四、奥氏体-铁素体不锈钢194

第十三章 耐热钢195

13-1 金属的抗氧化性能和抗氧化钢195

一、金属的抗氧化性能195

二、抗氧化钢196

13-2 金属的高温强度和热强钢198

一、金属的高温强度198

二、耐热钢的强化途径199

三、热强钢200

二、超高强度钢及其热处理204

一、概述204

14-1 超高强度钢204

第十四章 其它特殊性能钢204

14-2 高耐磨钢210

一、高锰钢的成分、性能特点210

二、高锰钢的热处理及应用举例211

14-3 磁性合金212

一、硬磁材料及其热处理特点213

二、软磁材料及其热处理特点215

第五篇 热处理工艺设计基础219

第十五章 热处理工艺设计的原则和步骤219

15-1 热处理工艺设计的基本概念219

一、全厂加工路线与热处理在其中的位置219

三、热处理工艺规程220

二、热处理工艺的组成220

15-2 热处理工艺设计的依据和步骤221

一、热处理工艺设计的原始资料221

二、热处理工艺设计的原理221

三、热处理工艺设计的步骤和方法222

第十六章 热处理工艺文件及其它225

16-1 热处理工艺文件225

一、热处理工艺卡片225

二、热处理工艺守则225

16-2 热处理工艺与零件结构设计及其它冷热加工的关系226

一、热处理工艺与零件结构形状的关系226

二、热处理与冷热加工和切削加工的关系226

附录 世界各国钢号表示方法232