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目录1

引言1

第一章　化学热处理的热力学1

一、化学热处理中常用的热力学函数2

（一）焓（H）2

（二）熵（S）3

（三）自由焓（G）4

（四）化学势（μ）7

（五）活度（α）7

（六）平衡常数（K）9

二、某一化学反应可能性的粗略估计12

三、气体化学热处理中炉气反应及组成的计算15

（一）水煤气反应15

（二）CO的分解19

（三）NH3的分解20

（四）NH3与炉气中渗碳组分的反应24

（五）常用炉气成分的计算27

四、碳在奥氏体中的活度30

（一）碳在奥氏体中活度的计算30

（二）应用举例32

五、渗碳气氛中可利用碳量的计算33

（一）形成合金元素的氧化物和碳化物的热力学条件38

热力学分析38

六、热处理中合金元素的氧化物和碳化物形成的38

（二）热化学相图及其应用39

（三）Richardson图及其应用43

第一章　参考文献48

第二章　化学热处理的动力学50

一、化学反应动力学原理概述51

（一）浓度对化学反应速度的影响51

（二）温度对化学反应速度的影响53

（三）复杂化学反应的动力学分析54

（四）化学反应速度理论简介60

（五）反应级数及速度系数的确定68

（六）试验方法72

二、典型化学热处理中所涉及的化学反应及动力学75

（一）渗碳中化学反应及动力学75

（二）渗氮中化学反应及动力学94

三、渗入元素在钢中的扩散97

（一）有关扩散的基本概念97

（二）影响扩散的因素99

（三）合金元素对碳、氮和硼等元素在钢中扩散的影响103

（四）多元共渗时的扩散104

第二章　参考文献106

第三章　化学热处理工艺效果及工艺原理108

一、化学热处理工艺效果108

（一）化学热处理能够进行的条件109

二、化学热处理的工艺原理109

（二）化学热处理的过程110

（三）化学热处理的控制因素和判别方法117

（四）化学热处理对介质的要求125

三、影响化学热处理工件质量的因素128

（一）影响化学热处理工件表面浓度的因素128

（二）工艺参数对层深及渗入元素沿层深分布的影响129

（三）渗层组织及影响因素134

四、化学热处理零件的性能150

（一）硬度151

（二）耐磨性152

（四）弯曲疲劳强度154

（三）抗摩擦、抗咬合（抗胶合）性能154

（五）接触疲劳强度155

第三章　参考文献156

第四章　钢的渗碳、渗氮及碳氮共渗的过程控制159

一、过程的判断159

二、气氛碳势和氮势控制原理161

（一）碳势的测量和控制原理161

（二）氮势的测量和控制原理167

（三）碳氮共渗时气氛碳势和氮势的测量和控制原理168

三、碳势和氮势的测量和控制仪器173

（一）碳势的直接测量仪器173

（二）碳势的间接测量仪器175

（三）氮势测量仪器186

四、化学热处理过程中介质化学势的控制188

（一）气体渗碳中碳势的控制188

（二）气体渗氮中氮势控制190

五、表面浓度、层深和沿层深浓度分布曲线的预计和191

控制方法191

（一）表面浓度的预计191

（二）碳浓度分布曲线的计算193

（三）层深的计算195

第四章参考文献196

（一）有关资料的收集研究198

一、化学热处理新工艺试验设计的原则198

第五章　化学热处理新工艺试验设计原则198

（二）试验设计的依据199

（三）试验方案的制订和试验结果的分析202

（四）试验结果在生产中的应用220

二、汽车和拖拉机上齿轮变碳势渗碳工艺的试验设计221

（一）齿轮热处理中存在的技术问题222

（二）齿轮渗碳的控制因子和强化途径222

（三）表面碳含量的确定225

（四）渗层的设计231

（五）变碳势渗碳工艺参数确定的原则237

（六）减少齿轮变形的渗碳淬火工艺的设计原则245

第五章　参考文献252