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第1章 钢的热处理1

1.1 钢的热处理原理1

1.1.1 热处理基本理论1

1.1.2 热处理基本工艺15

1.2 结构钢热处理28

1.2.1 优质碳钢热处理28

1.2.2 合金结构钢热处理30

1.2.3 超高强度钢热处理49

1.2.4 结构钢热处理常见缺陷及预防补救措施63

1.3 不锈钢热处理66

1.3.1 不锈钢热处理的分类与特点66

1.3.2 奥氏体不锈钢热处理69

1.3.3 马氏体不锈钢热处理74

1.3.4 沉淀硬化不锈钢热处理92

1.3.5 不锈钢热处理常见缺陷及预防补救措施106

1.4 弹簧钢热处理107

1.4.1 弹簧钢热处理分类与特点107

1.4.2 弹簧钢热处理工艺114

1.5 钢铸件和焊接件热处理120

1.5.1 钢铸件热处理特点和工艺120

1.5.2 钢焊接件热处理特点和工艺127

1.6 工模具钢热处理134

1.6.1 刃具钢热处理134

1.6.2 高速钢热处理140

1.6.3 冷作模具钢热处理151

1.6.4 热作模具钢热处理158

1.6.5 量具钢热处理166

1.6.6 工模具钢热处理常见缺陷及预防补救措施172

第2章 高温合金热处理179

2.1 高温合金的强化和热处理基础179

2.1.1 高温合金分类和主要强化方法179

2.1.2 高温合金中的常见相181

2.1.3 加热和冷却时的转变188

2.1.4 热处理类型190

2.1.5 热处理操作和气氛192

2.2 铁基变形高温合金热处理194

2.2.1 常用合金牌号和典型用途194

2.2.2 热处理工艺195

2.3 镍基变形高温合金热处理208

2.3.1 常用合金牌号和典型用途208

2.3.2 热处理工艺210

2.4 钴基变形高温合金热处理228

2.4.1 常用合金牌号和典型用途228

2.4.2 热处理工艺228

2.5 铸造高温合金热处理229

2.5.1 常用合金牌号和典型用途229

2.5.2 热处理工艺231

2.6 高温合金热处理缺陷及预防补救措施241

第3章 有色金属及其合金的热处理246

3.1 铝合金的热处理246

3.1.1 铝合金热处理分类与特点246

3.1.2 铝合金热处理原理252

3.1.3 变形铝合金热处理工艺267

3.1.4 铸造铝合金热处理工艺287

3.1.5 美国铝合金的热处理工艺293

3.1.6 铝合金热处理缺陷及预防补救措施310

3.2 镁合金的热处理313

3.2.1 镁合金热处理分类和特点313

3.2.2 镁合金热处理原理315

3.2.3 镁合金热处理工艺317

3.2.4 镁合金热处理缺陷及预防补救措施329

3.2.5 镁合金热处理的安全防护330

3.3 钛合金的热处理332

3.3.1 钛合金热处理的分类和特点332

3.3.2 钛合金热处理原理343

3.3.3 钛合金热处理工艺361

3.3.4 钛合金热处理缺陷及预防补救措施377

3.4 铜及铜合金热处理378

3.4.1 铜及铜合金分类378

3.4.2 铜及铜合金的热处理概述380

3.4.3 铜及铜合金的热处理制度387

3.4.4 铜及铜合金的热处理设备和介质392

3.4.5 铜及铜合金的热处理操作393

第4章 精密合金及贵金属合金热处理396

4.1 精密合金及贵金属合金的应用特性396

4.2 软磁合金热处理397

4.2.1 软磁合金应用及分类397

4.2.2 软磁合金热处理目的及特点397

4.2.3 软磁合金热处理原理398

4.2.4 软磁合金热处理工艺406

4.2.5 软磁合金热处理常见缺陷及预防补救措施411

4.3 永磁合金热处理414

4.3.1 永磁合金热处理目的及特点414

4.3.2 永磁合金热处理原理415

4.3.3 永磁合金热处理工艺419

4.3.4 永磁合金热处理常见缺陷及预防补救措施426

4.4 磁滞合金热处理427

4.4.1 磁滞合金热处理目的及特点427

4.4.2 磁滞合金热处理原理427

4.4.3 磁滞合金热处理工艺428

4.4.4 磁滞合金热处理常见缺陷及预防补救措施436

4.5 弹性合金热处理437

4.5.1 弹性合金热处理目的及特点438

4.5.2 弹性合金热处理原理438

4.5.3 弹性合金热处理工艺442

4.5.4 弹性合金热处理常见缺陷及预防补救措施450

4.6 膨胀合金与贵金属合金热处理451

4.6.1 膨胀合金与贵金属合金分类451

4.6.2 膨胀合金与贵金属合金热处理工艺452

4.7 记忆合金热处理462

4.7.1 记忆合金应用及分类462

4.7.2 记忆合金热处理目的及特点462

4.7.3 记忆合金热处理原理463

4.7.4 记忆合金热处理工艺463

4.7.5 记忆合金热处理常见缺陷及预防补救措施467

第5章 真空热处理469

5.1 真空热处理的特点469

5.2 真空热处理的基本理论469

5.2.1 气体与金属表面的作用469

5.2.2 真空状态下金属元素的蒸发471

5.2.3 真空状态下金属表面与氧的反应474

5.2.4 真空度、残存气体相对含量与露点477

5.2.5 真空的度量与单位换算477

5.3 真空热处理工艺参数的选择478

5.3.1 真空度的选择478

5.3.2 加热速度和加热方式的选择480

5.3.3 加热时间的确定482

5.3.4 冷却方式与淬火压强的选择483

5.4 钢和合金的真空热处理工艺500

5.4.1 合金结构钢与超高强度钢真空热处理工艺500

5.4.2 弹簧钢与轴承钢真空热处理工艺506

5.4.3 工模具钢真空热处理工艺508

5.4.4 不锈钢与高温合金真空热处理工艺511

5.4.5 钛合金真空热处理工艺512

5.5 真空热处理常见缺陷及预防补救措施514

第6章 保护热处理515

6.1 保护气氛的分类及用途515

6.2 保护气氛热处理原理517

6.2.1 钢铁与炉气的化学反应517

6.2.2 钢铁的氧化与炉气氧分压520

6.3 吸热式气氛热处理521

6.3.1 吸热式气氛制备521

6.3.2 吸热式气氛应用525

6.4 放热式气氛热处理526

6.4.1 放热式气氛制备526

6.4.2 净化放热式气氛制备527

6.4.3 放热式气氛的应用531

6.5 可控氮基气氛热处理532

6.5.1 氮的制备532

6.5.2 可控氮基气氛制备及应用534

6.5.3 可控氮基气氛热处理应用536

6.6 氩气保护热处理538

6.6.1 氩气保护热处理的应用539

6.6.2 氩气保护热处理的操作过程539

6.6.3 氩气保护热处理对炉子设备的要求540

6.7 氢气氛热处理540

6.7.1 氢气的工业制备541

6.7.2 氢气氛应用541

6.8 涂料保护热处理544

6.8.1 保护涂料的种类和组成544

6.8.2 涂料的性能和用途545

6.8.3 涂覆工艺549

6.8.4 涂层的保护效果550

6.9 浴炉热处理552

6.9.1 浴炉介质的成分及用途552

6.9.2 浴炉热处理的应用555

第7章 化学热处理559

7.1 化学热处理的分类及工艺方法559

7.1.1 化学热处理的分类559

7.1.2 化学热处理工艺方法559

7.2 钢的化学热处理基本原理561

7.3 钢的渗碳562

7.3.1 渗碳目的与工艺方法分类562

7.3.2 渗碳基本过程563

7.3.3 气氛的碳势控制原理和方法564

7.3.4 渗碳工艺的技术要求和工艺过程577

7.3.5 渗碳前的准备579

7.3.6 气体渗碳581

7.3.7 固体渗碳591

7.3.8 碳氮共渗592

7.3.9 渗碳（或碳氮共渗）的渗后热处理595

7.3.10 渗碳（或碳氮共渗）常见缺陷及预防补救措施599

7.4 钢的渗氮601

7.4.1 渗氮目的与分类601

7.4.2 渗氮基本原理602

7.4.3 渗氮前的预处理603

7.4.4 气体渗氮605

7.4.5 氮碳共渗619

7.4.6 渗氮（或氮碳共渗）常见缺陷及预防补救措施623

7.5 渗金属及渗其他元素625

7.5.1 渗金属原理625

7.5.2 渗金属工艺638

7.5.3 渗铝工艺650

7.5.4 铝加其他元素的多元渗工艺652

7.5.5 渗其他元素工艺655

7.5.6 渗层及其工艺选择657

7.5.7 渗金属常见缺陷及其预防补救措施659

7.6 真空化学热处理661

7.6.1 真空渗碳661

7.6.2 离子渗氮671

7.6.3 离子渗碳676

7.6.4 离子氮碳共渗677

7.6.5 离子渗硫677

第8章 其他热处理方法680

8.1 感应加热热处理680

8.1.1 快速加热相变的特点681

8.1.2 频率与功率682

8.1.3 感应器683

8.1.4 感应加热表面淬火688

8.1.5 感应加热局部回火689

8.1.6 感应加热热处理进展690

8.2 激光热处理690

8.2.1 激光相变硬化691

8.2.2 激光表面重熔695

8.2.3 激光合金化与激光熔覆696

8.2.4 其他激光热处理技术699

8.3 电子束热处理700

8.3.1 电子束热处理原理及特点700

8.3.2 电子束热处理的应用702

8.4 流态床热处理703

8.4.1 流态床热处理原理703

8.4.2 流态床热处理应用704

8.4.3 流态床热处理进展706

第9章 航空典型制件的热处理707

9.1 航空制件热处理工艺制定原则与程序707

9.1.1 热处理工艺制定原则707

9.1.2 热处理工艺制定依据711

9.1.3 工艺规程的基本内容712

9.1.4 工艺规程编制程序717

9.2 飞机制件热处理718

9.2.1 起落架典型制件热处理719

9.2.2 后机身承力框热处理725

9.2.3 梁的热处理729

9.2.4 对接螺栓热处理733

9.2.5 后机身螺栓热处理735

9.2.6 平尾转轴热处理738

9.2.7 前翼转轴热处理741

9.2.8 重要接头热处理743

9.2.9 襟翼滑轨热处理749

9.2.10 襟翼螺杆热处理751

9.2.11 蒙皮的热处理753

9.2.12 唇口的热处理758

9.2.13 空中加油管的热处理759

9.3 发动机制件热处理761

9.3.1 压气机叶片热处理762

9.3.2 压气机盘及整体叶片盘热处理766

9.3.3 压气机机匣热处理771

9.3.4 涡轮叶片热处理774

9.3.5 涡轮盘及整体叶片盘热处理781

9.3.6 涡轮机匣热处理786

9.3.7 燃烧室热处理787

9.3.8 涡轮轴热处理791

9.3.9 功率轴热处理795

9.3.10 桨轴热处理797

9.3.11 中心拉杆热处理798

9.3.12 涡轮螺栓热处理800

9.3.13 齿轮热处理801

9.4 机载设备典型制件热处理807

9.4.1 离合器内圈热处理807

9.4.2 主动齿轮轴热处理809

9.4.3 凸轮轴热处理811

9.4.4 轴承壳体热处理813

9.4.5 弹簧板热处理814

9.4.6 旋转阀套热处理815

9.4.7 制动板热处理817

9.4.8 导筒热处理818

9.4.9 三联齿热处理820

9.4.10 阀座制件热处理822

9.4.11 支架热处理824

9.4.12 陀螺壳体热处理825

9.4.13 壳体热处理827

9.4.14 交流伺服电动机定子转子热处理829

9.4.15 软轴热处理832

9.4.16 换向片热处理834

9.4.17 电刷弹簧热处理835

9.4.18 柱塞泵转子热处理837

9.4.19 柱塞弹簧热处理840

9.4.20 内花键偏心轴热处理842

9.4.21 柱塞泵分油盖离子注入845

9.4.22 销轴热处理846

9.4.23 分油阀热处理848

9.4.24 油泵齿轮热处理852

9.4.25 液体磁罗盘用轴尖热处理854

9.4.26 玻璃绝缘子用铁镍钴玻封合金典型件热处理856

9.4.27 压力膜盒热处理857

9.4.28 波纹管热处理859

9.4.29 旋转变压器转子热处理861

9.4.30 磁滞伺服电机转子磁铁热处理864

9.4.31 力矩电机用桥形磁铁热处理865

9.4.32 扭杆热处理868

9.4.33 斛动轮热处理870

第10章 热处理设备和仪表872

10.1 概述872

10.1.1 热处理设备的发展872

10.1.2 热处理设备分类873

10.1.3 航空设备选型原则874

10.2 热处理电阻炉与浴炉875

10.2.1 热处理电阻炉与浴炉的特点与用途875

10.2.2 箱式炉876

10.2.3 台车式炉882

10.2.4 井式炉888

10.2.5 空气循环炉893

10.2.6 渗铝炉898

10.2.7 浴炉899

10.3 可控气氛热处理炉909

10.3.1 航空用各类可控气氛炉的特点及应用909

10.3.2 可控气氛井式气体渗碳炉910

10.3.3 卧式可控气氛多用炉914

10.3.4 多用炉生产线916

10.3.5 预抽真空多用炉919

10.3.6 底装料可控气氛多用炉及其生产线921

10.3.7 气体渗氮炉928

10.4 真空热处理炉938

10.4.1 真空热处理炉的特点与用途938

10.4.2 真空热处理炉的分类940

10.4.3 真空热处理技术发展941

10.4.4 气冷式真空热处理炉942

10.4.5 气冷真空热处理炉实例943

10.4.6 油冷式真空热处理炉957

10.4.7 水冷式真空热处理炉969

10.4.8 多用途真空炉971

10.4.9 真空退火炉975

10.4.10 真空回火炉978

10.4.11 真空渗碳炉980

10.4.12 真空磁场炉987

10.4.13 真空氢气复合净化热处理炉989

10.4.14 真空离子化学热处理炉991

10.5 表面热处理装置998

10.5.1 概述998

10.5.2 感应加热装置998

10.5.3 流态粒子炉1001

10.5.4 局部加热装置1003

10.6 高能束表面改性装置1004

10.6.1 概述1004

10.6.2 电子束技术1004

10.6.3 激光表面改性技术1014

10.6.4 化学气相沉积（CVD）1031

10.6.5 离子束技术1035

10.7 冷却及冷处理设备1059

10.7.1 热处理冷却设备用途及基本要求1059

10.7.2 淬火冷却设备分类1059

10.7.3 淬火槽1059

10.7.4 喷射式淬火装置1065

10.7.5 淬火压床和淬火机1066

10.7.6 冷处理设备1067

10.8 热处理辅助设备1071

10.8.1 清洗设备1071

10.8.2 清理设备1079

10.8.3 校正设备1089

10.9 冷却循环系统1094

10.9.1 概述1094

10.9.2 冷却循环系统中的换热器1097

10.9.3 常用循环水冷却系统1102

10.9.4 航空热处理主要设备对冷却循环系统的要求1107

10.10 仪器仪表及自动控制系统1108

10.10.1 概述1108

10.10.2 传感器和仪表1108

10.10.3 热处理生产过程控制仪表1127

10.10.4 检测仪表1138

10.10.5 自动控制系统1140

10.11 检测设备1148

10.11.1 金相检验设备1148

10.11.2 硬度计1150

10.12 工艺分析、设备选择及厂房设计1154

10.12.1 热处理工艺分析1154

10.12.2 热处理设备的选用1157

10.12.3 运输设备1158

第11章 热处理质量控制与检验1161

11.1 热处理质量控制1161

11.1.1 环境条件1161

11.1.2 设备与仪表1164

11.1.3 工艺材料1175

11.1.4 技术文件1177

11.1.5 工艺控制1177

11.1.6 人员素质1179

11.2 热处理质量控制新技术1182

11.2.1 高温测量1182

11.2.2 热处理质量控制的数理统计方法1195

11.3 热处理检验1203

11.3.1 热处理前检验1203

11.3.2 热处理工序检验1203

11.3.3 热处理最终检验1206

11.4 热处理常用试验方法1218

11.4.1 断口检验方法1218

11.4.2 金相检验方法1219

11.4.3 力学性能检验方法1223

11.4.4 腐蚀检验方法1231

11.4.5 无损检验方法1232

11.4.6 物理性能测试方法1237

11.4.7 淬透性检验方法1240

附录1241

附录1 常用航空金属材料成分表1241

附录2 航空金属材料相似牌号对照表1275

附录3 常用钢的临界温度和过冷奥氏体转变曲线1291

附录4 常用钢的淬透性曲线1310

附录5 航空金属材料硬度与强度换算值1317

附录6 航空热处理标准目录1371

参考文献1374