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目录1

前言1

1　热处理基本数据1

1.1 化学元素和金属元素的物理化学性质1

1.2　各种常见化合物的物理化学性质1

1.3　热处理术语1

1.4　热处理专业现行标准29

1.5　钢号表示方法31

1.6　常用钢的化学成分35

1.7　常用钢的力学性能72

1.8　钢铁材料的物理性质77

1.9 世界各国钢号对照81

1.10　铸铁的分类、代号、化学成分和性能94

1.11 非铁金属和合金的分类、代号、化学成分和性能99

1.12　钢的过冷奥氏体等温转变曲线122

1.13　钢的奥氏体连续冷却转变曲线158

1.14 钢的改型连续冷却转变曲线184

1.15　钢的淬透性曲线228

1.16　淬火钢在不同温度回火后的力学性能曲线290

2　热处理基本原理360

2.1 Fe-Fe3C合金相图及其应用360

2.2 合金元素对钢铁组织和性能的影响366

2.2.1　Fe-C相图与热处理温度的关系367

2.2.2　合金元素的影响367

2.3.1 奥氏体378

2.3　钢在各种状态下的组织378

2.3.2　铁素体379

2.3.3　珠光体379

2.3.4 贝氏体380

2.3.5　先共析铁素体和渗碳体381

2.3.6　马氏体381

2.3.7 回火马氏体和马氏体回火转变382

2.4　钢的过冷奥氏体转变382

2.4.1　过冷奥氏体等温转变图382

2.4.2　奥氏体连续冷却转变图385

2.4.3　钢的淬透性和奥氏体连续冷却转变图的关系385

2.5.2　正火389

2.5.1　退火389

2.5　钢的热处理基本工艺389

2.5.3　淬火390

2.5.4　回火397

2.6　表面热处理398

2.6.1　感应加热表面热处理398

2.6.2　火焰加热表面淬火400

2.7　钢的化学热处理404

2.7.1　渗碳404

2.7.2　渗氮404

2.7.3　碳氮共渗404

2.7.4　氮碳共渗404

2.7.6　渗硼和碳氮硼共渗405

2.7.5　渗硫、硫氮共渗和硫碳氮共渗405

2.7.7　渗金属406

2.8　离子热处理413

2.8.1　离子渗氮413

2.8.2　离子渗碳415

2.9　超硬化合物层的离子沉积法415

2.9.1　真空溅射法415

2.9.2　离子镀渗法416

2.9.3　其它镀渗法416

2.10　高密度能加热表面热处理417

2.10.1　高频脉冲加热淬火417

2.10.2　激光热处理417

2.10.4　离子注入合金化418

2.10.3　电子束热处理418

2.11 铸铁固态相变特征和常温下的组织419

2.11.1 固态相变特征419

2.11.2　铸铁显微组织422

2.12　铸铁热处理基本工艺423

2.12.1　灰铸铁的热处理423

2.12.2　可锻铸铁的热处理424

2.12.3　球墨铸铁的热处理424

2.13　非铁合金的热处理426

2.13.1　铜和铜合金的热处理426

2.13.2　铝和铝合金的热处理427

2.13.3　钛合金的热处理431

2.13.4　镁合金的热处理463

2.13.5　镍和镍合金的热处理472

3　典型零件的热处理478

3.1 齿轮的热处理478

3.1.1　齿轮用钢及技术要求478

3.1.2　齿轮的调质热处理483

3.1.3　齿轮的表面淬火484

3.1.4　齿轮的渗碳和碳氮共渗494

3.1.5　齿轮的渗氮和氮碳共渗502

3.2　滚动轴承零件的热处理508

3.2.1　铬钢轴承零件的热处理508

3.2.2　渗碳钢制轴承零件的热处理522

3.2.4　微型轴承零件热处理524

3.2.3　中碳合金钢轴承零件的热处理524

3.2.5　耐腐蚀轴承零件的热处理527

3.2.6　耐高温轴承零件的热处理528

3.2.7　08、10钢冲压成形轴承零件的热处理528

3.3　弹簧的热处理531

3.3.1　弹簧的一般热处理531

3.3.2　弹簧的其它强化处理540

3.3.3　弹簧的稳定化处理540

3.3.4　耐热弹簧的热处理541

3.4 紧固件的热处理542

3.4.1　螺纹紧固件的热处理542

3.4.2　弹簧垫圈和销的热处理546

3.5.1　活塞环的热处理550

3.5 汽车、拖拉机及柴油机零件的热处理550

3.5.2　活塞销的热处理553

3.5.3　连杆的热处理555

3.5.4　曲轴的热处理558

3.5.5　凸轮轴的热处理562

3.5.6　气门挺杆的热处理565

3.5.7　排气阀的热处理569

3.5.8　半轴的热处理571

3.5.9　油泵柱塞副和喷油嘴偶件的热处理575

3.5.10　履带板的热处理577

3.6.1　机床导轨的热处理578

3.6　金属切削机床零件的热处理578

3.6.2　机床主轴的热处理583

3.6.3　机床丝杠的热处理583

3.6.4　机床铸件稳定化处理588

3.6.5　其他机床零件的热处理589

3.7　大型锻件的热处理594

3.7.1　大型锻件的锻后热处理594

3.7.2　大型锻件的最终热处理598

3.7.3　大型锻件的其他热处理工艺611

3.8　轧辊的热处理611

3.8.1　热轧辊的热处理611

3.8.2　冷轧工作辊的热处理612

3.8.3　支承辊的热处理618

3.9.1 工具用钢624

3.9　工具的热处理624

3.9.2　碳钢、合金钢工具的热处理625

3.9.3　高速钢工具的热处理630

3.9.4　工具热处理举例636

3.10　模具的热处理642

3.10.1 冷作模具的热处理642

3.10.2　热作模具的热处理650

3.10.3　成型模具的热处理656

3.10.4　模具的热处理变形658

3.10.5　模具热处理常见缺陷、产生的原因及防止措施661

3.11 量具的热处理665

3.11.1 量具用钢及要求665

3.10.6　模具的强韧化处理和表面强化665

3.11.2　量具的热处理工艺667

3.11.3　量具的热处理举例675

3.12　液压元件的零件热处理675

3.13 自行车零件热处理681

3.14　手表零件的热处理684

4　热处理质量检测与质量控制689

4.1 零件材料的化学成分分析689

4.1.1　化学分析法689

4.1.2　火花鉴别法699

4.1.3　光谱分析法705

4.1.4　看谱镜法706

4.2　原材料缺陷的低倍检验711

4.2.1 常见的低倍缺陷特征711

4.2.2　低倍检验的一般方法713

4.2.3　硫、磷元素偏析的检验方法714

4.3　断口分析715

4.3.1 断口分析的用途715

4.3.2　断口样品的切取和制备716

4.3.3　常用的断口分析方法717

4.3.4　典型断口形貌特征718

4.4　显微组织检验721

4.4.1　光学显微镜分析方法722

4.4.2　定量金相分析方法731

4.4.3　晶粒度测定方法735

4.4.4　高温和低温金相分析方法737

4.4.5　电子显微镜分析方法740

4.4.6　钢铁零件典型热处理显微组织与缺陷的金相特征742

4.5　力学性能测试方法747

4.5.1　硬度747

4.5.2　拉伸778

4.5.3　压缩、弯曲和扭转782

4.5.4 冲击784

4.5.5　疲劳787

4.5.6　断裂韧度789

4.6　热处理质量的无损检测793

4.6.1　磁粉探伤793

4.6.2　涡流探伤801

4.6.3　渗透法探伤802

4.6.4　超声波探伤811

4.6.5　X射线探伤819

4.7　内应力测定829

4.7.1　应力释放法829

4.7.2　X射线法829

4.7.3　磁性法830

4.7.4　深层应力分布测量834

4.8　耐腐蚀性能测试834

4.8.1　工程上常见的腐蚀类型834

4.8.2　腐蚀速率评定方法834

4.8.3　均匀腐蚀试验836

4.8.4　点腐蚀837

4.8.5　晶间腐蚀839

4.8.6　缝隙腐蚀840

4.8.7　应力腐蚀开裂841

4.8.8　大气腐蚀与高温氧化843

4.9　热处理质量控制844

4.9.1　热处理质量控制的目的及主要内容844

4.9.2　热处理质量控制体系844

4.9.3　产品设计中的热处理质量控制845

4.9.4　工艺设计中的热处理质量控制848

4.9.5　原材料质量控制853

4.9.6　热处理工序的过程质量控制853

4.9.7　热处理质量检验控制854

4.9.8　操作者技能和责任质量控制854

4.9.9　统计技术在热处理质量控制中的应用854

参考文献858