《热处理化学》

第一章常见金属材料保护加热方法中的化学问题1

第一节 盐浴保护加热方法中的化学问题1

一 盐浴加热的特点与种类1

二 盐浴剂的选择2

三 钢铁工件在盐浴加热时氧化、脱碳的原因6

四 盐浴剂的脱氧11

第二节 涂层保护法的化学问题18

一 硼酸涂层18

二 硼砂涂层19

三 氧化锌涂层19

四 易熔玻璃粉保护涂料19

第三节 真空热处理中的化学问题19

一 金属的氧化与金属氧化物的分解19

二 金属的蒸气压对工件真空热处理的影响25

第四节 包装热处理及各类控制气氛在金属保护加热中的应用27

一 包装热处理27

二 控制气氛热处理28

参考文献28

第二章热处理常用炉气的化学性质及钢铁工件的无氧化不脱碳及渗碳加热29

第一节 热处理常用的主要气体性质29

一 氧气29

二 氮气36

三 氢气37

四 水气42

五 二氧化碳45

六 一氧化碳49

七 甲烷51

八 氨54

九 小结57

第二节 钢铁工件无氧化加热的条件59

一 碳钢的无氧化加热59

二 合金钢的无氧化加热69

三 几种材料在实际处理时对气氛的要求80

第三节 钢铁工件不脱碳或渗碳加热的条件83

一 工件在炉气中脱碳或渗碳加热的三种化学反应83

二 铁碳合金中碳的活度值84

三 三种渗碳反应平衡曲线及各种条件下炉气中渗碳性气体平衡含量计算89

四 H2O(g)与CO2在渗碳炉气中的作用100

五 实际生产中影响工件表面渗碳的因素105

六 气体渗碳反应机理与快速渗碳110

参考文献117

一 碳势119

第三章控制气氛制备与炉气成分测定119

第一节 控制气氛的碳势与氧势119

二 炉气的氧势129

第二节 控制气氛的制备及炉气成分计算133

一 原料133

二 原料气燃烧时所需空气量计算及燃烧所得产物成分134

第三节 控制气氛类型145

一 放热式控制气氛145

二 净化放热式控制气氛146

三 吸热式控制气氛151

四 氨制备的气氛154

五 氮基气氛156

六 有机液体滴注法制备可控气氛158

七 用燃料气与空气直接制备的控制气氛173

一 气体全分析175

第四节 炉气成分的测定175

二 炉气碳势的直接测定178

三 露点的测定179

四 二氧化碳及甲烷的测定184

五 气氛中的氧势测定185

六 N2、Ar、H2气体中微量水与微量氧的分析192

参考文献194

第四章金属表面合金化及卤化物在钢铁表面合金化中的作用195

第一节 金属表面合金化概述195

一 金属表面合金化195

二 合金化层形成的可能性200

第二节 卤化物与钢铁表面合金化201

三 钢铁表面合金化常用的元素及表面合金层的性能201

一 卤化物的性质203

二 卤化物的制备211

第三节 用卤化物渗铬时的化学反应211

一 渗铬时的化学反应212

二 金属表面渗铬时的平衡条件213

三 D.A.L法进行钢铁表面渗铬时的化学反应215

第四节 氯化铵及氟硼酸钾在金属表面合金化中的应用218

一 氯化铵在金属表面合金化中的作用218

二 氯化铵在渗金属中应用的情况219

三 氯化铵、氟硼酸钾作催渗剂进行工件表面渗硼时的化学反应220

参考文献221

第一节 化合物热分解法222

一 渗碳222

第五章金属表面合金化方法的化学分类222

二 渗氮223

第二节 还原反应法232

一 化学镀镍、磷232

二 金属热还原法234

三 用固体碳或碳化物为还原剂还原硼砂或碳酸盐进行渗硼或渗碳236

四 T.D法用于钢铁表面合金化的化学原240

第三节 电解法244

一 电解渗硼244

二 低温电解渗硫246

三 表面铝或碳合金化熔盐电解的化学反应248

四 表面碳合金化的水溶液电解法248

第四节 歧化反应在金属表面合金化中的应用249

二 氯化物歧化反应的自由焓251

一 歧化反应251

第五节 用化学气相沉积法(CVD)在工件表面获得硬质合金涂层252

一 化学气相沉积252

二 化学气相沉积的化学反应253

三 化学气相沉积中源物质的选择258

四 源物质的分压与用量263

五 对沉积反应速度影响的因素265

六 化学气相沉积在表面合金化中的应用269

第六节 钢铁表面合金化用源物质及其反应小结269

参考文献284

附录285

一一些常数与单位285

二 有色金属的表面合金化286

三 元素的原子量、金属原子半径、电负性及原子化自由焓288

参考文献289