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第一章　钢在加热时的转变1

第一节　奥氏体的形成1

目 录1

一、奥氏体形成的热力学条件2

二、奥氏体的形成过程2

三、奥氏体的形成速度5

四、奥氏体中原子的扩散6

第二节　各种因素对奥氏体形成的影响8

一、温度的影响8

二、成分的影响9

三、原始组织的影响10

第三节　连续加热时奥氏体的形成10

一、奥氏体晶粒度的概念12

第四节　奥氏体晶粒长大及其控制12

二、奥氏体晶粒长大及其影响因素13

三、控制奥氏体晶粒长大和细化晶粒的措施14

第五节　奥氏体晶粒的再结晶15

第六节　奥氏体形成规律的应用17

第七节　钢的加热缺陷及其防止措施18

一、欠热、过热及过烧18

二、氧化、脱碳19

第二章　奥氏体在冷却时的转变20

第一节　过冷奥氏体的等温转变20

一、奥氏体等温转变的测定与转变图的建立20

二、奥氏体等温转变图的特点21

三、奥氏体等温转变图的基本类型23

四、各种因素对奥氏体等温转变曲线的影响25

第二节　过冷奥氏体的连续冷却转变26

一、过冷奥氏体连续冷却转变图与等温转变图的比较27

二、过冷奥氏体连续冷却转变图的应用举例28

第三章　钢的珠光体转变32

第一节　珠光体的组织形态及性能32

一、珠光体的组织形态32

二、珠光体的性能33

第二节　珠光体形成过程35

一、片状珠光体的形成过程35

二、粒状珠光体的形成过程37

第三节　亚共析和过共析钢的珠光体转变39

一、块状自由铁素体、网状自由铁素体、网状自由渗碳体和伪共析组织的形成39

二、魏氏组织的形成40

一、珠光体的形核率和长大率42

第四节　珠光体转变动力学42

二、珠光体等温转变图及其影响因素43

第五节　珠光体转变的实际应用47

一、退火47

二、正火50

三、钢在退火（正火）后的不良组织51

四、珠光体的形变强化处理52

第四章　钢的马氏体转变54

第一节　马氏体的组织形态、结构和性能54

一、马氏体的组织形态54

二、马氏体的晶体结构59

三、高碳片状马氏体中的显微裂纹61

四、马氏体的机械性能62

五、马氏体的物理性能64

第二节　马氏体的形成65

一、马氏体的形成条件及转变特点65

二、马氏体相变的热力学分析69

三、马氏体的开始形成温度（Ms点）及其影响因素70

第三节　恒温马氏体和奥氏体的稳定化71

一、马氏体的恒温形成71

二、奥氏体的稳定化现象73

第四节　马氏体转变规律的应用75

一、微变形淬火75

二、钢的冷处理75

三、马氏体形态变化规律在生产中的应用77

四、钢的形变热处理79

一、贝氏体的组织形态83

第一节 贝氏体的组织形态和性能83

第五章　钢的贝氏体转变83

二、贝氏体组织与性能间的关系88

第二节　贝氏体的形成90

一、贝氏体的等温形成过程90

二、贝氏体形成的动力学特点92

第三节 贝氏体形成的影响因素93

第四节 贝氏体相变规律的实际应用96

一、贝氏体淬火工艺参数的确定96

二、贝氏体相变规律的应用98

第六章 钢的淬火工艺101

第一节 淬火加热温度和保温时间101

一、加热温度101

二、加热时间的选择102

一、淬火介质的分类和要求103

第二节　淬火介质103

二、淬火时发生物态变化的淬火介质104

三、淬火时不发生物态变化的淬火介质110

四、几种新的淬火介质112

第三节　钢的淬透性114

一、淬透性的实质和评定114

二、淬透性和组织、性能之间的关系115

三、淬透性的测定及表示方法117

四、各种因素对钢材淬透性的影响120

五、淬透性在实际生产中的应用122

第七章　钢的回火转变127

第一节　淬火钢回火时的组织变化127

一、碳的偏聚和聚集128

三、碳化物类型的变化129

二、马氏体的分解129

四、碳化物的聚集球化和长大130

五、α－相的回复与再结晶130

六、残余奥氏体的转变133

第二节 回火钢的机械性能139

一、低碳低合金钢回火时机械性能的变化139

二、高碳钢回火时机械性能的变化141

三、中碳及中碳低合金钢回火时机械性能的变化143

第三节　合金元素对淬火钢回火组织和性能的影响144

一、提高钢的回火稳定性144

二、碳化物类型变化及二次硬化现象147

第四节　回火脆性148

一、第一类回火脆性及其防止方法148

二、第二类回火脆性及其防止方法151

第五节　非马氏体组织的回火154

第六节　回火转变规律的应用155

一、回火工艺的制订155

二、回火规律的应用举例159

第八章　淬火变形及裂纹162

第一节　淬火内应力162

一、热应力163

二、组织应力164

三、各种因素对淬火钢件中应力分布的影响165

第二节　淬火变形170

一、钢件淬火变形的类型170

二、各种因素对淬火变形的影响171

三、典型零件淬火变形的分析175

一、纵向裂纹180

第三节　淬火裂纹180

二、横向裂纹和弧状裂纹182

三、内孔壁纵向裂纹182

四、网状裂纹183

五、应力集中裂纹184

六、过热淬火裂纹185

第四节　减少淬火变形和防止淬火裂纹的方法186

一、正确选用钢材186

二、合理进行结构设计186

三、合理制定热处理技术指标187

四、正确锻造和预先热处理187

五、做到冷、热加工密切配合188

六、合理制定淬火工艺188

七、做到热处理时均匀加热和均匀冷却189

八、采用压床淬火190

第九章　钢的表面淬火191

第一节　表面淬火用钢的选择191

第二节　感应加热表面淬火192

一、感应加热的基本原理192

二、感应加热对组织转变及工艺的影响195

三、高、中频感应加热淬火后的组织、应力和性能200

四、高、中频感应加热淬火工艺205

五、感应器的设计214

六、工频感应表面淬火222

第三节　其它表面淬火方法223

一、火焰加热表面淬火223

三、电解液加热表面淬火225

二、铅浴加热表面淬火225

第十章　钢的化学热处理227

第一节　钢的渗碳227

一、渗碳的基本过程228

二、渗碳用钢及合金元素的作用231

三、渗碳工艺232

四、渗碳件热处理244

五、渗碳件的组织与性能246

六、渗碳件的质量检查249

七、渗碳方法的进展253

第二节　钢的氮化253

一、强化氮化253

二、抗蚀氮化263

三、离子氮化264

四、其它氮化267

一、中温气体碳氮共渗268

第三节　钢的碳氮共渗268

二、高温液体碳氮共渗272

三、气体软氮化272

四、液体软氮化276

第四节　渗金属277

一、固体法277

二、液体法277

三、气体法278

第五节　其它化学热处理279

一、钢的渗硼及碳氮硼三元共渗279

二、碳化物覆盖表面强化法283

三、低温电解硫化286

一、铸铁在加热时的转变287

第十一章　铸铁的热处理287

第一节　铸铁热处理的基础287

二、铸铁在冷却时的转变288

三、铸铁热处理的特点288

第二节　灰口铸铁的热处理290

一、消除内应力退火290

二、软化退火291

三、正火292

四、电接触加热自冷表面淬火293

第三节　球墨铸铁的热处理293

一、球铁的石墨化退火294

二、球铁的正火295

三、球铁的等温淬火296

四、球铁的调质处理298

六、球铁的化学热处理300

五、球铁的表面淬火300

第十二章 典型零件的热处理工艺302

第一节 轴类零件热处理工艺302

一、SH380汽车半轴的热处理302

二、X62W铣床主轴的热处理305

第二节 齿轮热处理工艺309

一、齿轮的工作条件及损坏形式310

二、齿轮热处理工艺方案的概述311

三、汽车、拖拉机渗碳（或碳氮共渗）齿轮的热处理工艺314

第三节 模具热处理工艺318

一、工业缝纫机梭芯冷挤压凹模的热处理工艺318

二、拖拉机齿轮坯锻模的热处理工艺320

一、镰刀用钢及其热处理工艺323

第四节 小农具热处理工艺323

二、锄板用钢及其热处理工艺325

三、铁锹用钢及其热处理工艺327

附录329

表一 常用钢的临界点329

表二 常用结构钢的热处理规范330

表三 常用工具钢的热处理规范331

表四 淬火后硬度与截面、厚度的关系332

表五 钢的临界直径D0332

表六 圆棒油冷至预定温度的时间333

表七 不同尺寸试样水冷至预定温度所需时间334

表八 常见钢硬度与回火温度的关系335

表九 各种硬度换算表337