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第一部分　热处理原理1

第一章　金属固态相变基础1

第一节　金属固态相变的主要类型1

一、按相变过程中原子的运动特点分类1

二、按平衡状态分类3

三、按热力学分类3

第二节　金属固态相变的基本特征4

一、界面和界面能4

二、惯习面和新、旧两相间的位向关系4

三、弹性应变能5

四、晶体缺陷6

第三节 固态相变中的形核6

一、均匀形核6

二、非均匀形核7

第四节 固态相变中新相的长大9

一、新相长大机理9

二、新相长大速度11

第五节　综合转变动力学-奥氏体等温转变图14

第六节　组织粗化15

一、弥散沉淀相的粗化——奥斯瓦尔德（Ostwald）熟化15

二、片状和纤维状组织的粗化15

复习思考题16

第二章　钢中奥氏体的形成17

第一节　奥氏体的结构、组织和性能17

第二节　奥氏体形成的热力学条件18

第三节　奥氏体的形成机制19

一、奥氏体晶核的形成20

二、奥氏体晶核的长大20

三、渗碳体的溶解和奥氏体的均匀化21

第四节　奥氏体等温形成动力学21

一、形核率21

二、线生长速度22

三、奥氏体等温形成动力学曲线23

四、影响奥氏体形成速度的因素23

第五节　连续加热时奥氏体的形成25

一、转变在一个温度范围内完成26

二、转变速度随加热速度增加而增加26

三、奥氏体成分不均匀性随加热速度增大而增大27

四、奥氏体起始晶粒大小随加热速度增大而细化27

第六节　奥氏体晶粒长大及其控制27

一、奥氏体晶粒度27

二、影响奥氏体晶粒长大的因素28

三、钢在加热时的过热现象30

第七节　非平衡组织加热时奥氏体的形成31

一、针状奥氏体的形成31

二、颗粒状奥氏体的形成32

三、粗大奥氏体晶粒的遗传性及其控制32

复习思考题36

第三章　珠光体转变37

第一节 珠光体的组织形态及晶体学37

一、珠光体的组织形态37

二、片状珠光体的晶体学39

第二节　珠光体转变机制40

一、珠光体转变的热力学条件40

二、片状珠光体的形成机制40

三、粒状珠光体的形成机制43

第三节　先共析转变和伪共析转变45

一、先共析转变45

二、魏氏组织47

三、伪共析转变51

第四节　珠光体转变动力学51

一、珠光体的形核率及长大速度51

二、珠光体等温转变动力学曲线52

三、珠光体等温转变动力学图53

四、影响珠光体转变动力学的因素54

第五节　珠光体的力学性能56

一、片状珠光体的力学性能57

二、粒状珠光体的力学性能58

三、铁素体＋珠光体的力学性能59

四、形变珠光体的力学性能60

第六节　钢中碳化物的相间沉淀61

一、相间沉淀组织61

二、相间沉淀机理62

三、相间沉淀条件63

四、相间沉淀钢的强化机制及应用65

复习思考题66

第四章　马氏体转变68

第一节　马氏体转变的主要特征68

一、切变共格性和表面浮凸现象68

二、无扩散性69

三、具有特定的位向关系和惯习面69

四、马氏体的亚结构70

五、马氏体转变的可逆性70

第二节 钢中马氏体转变的晶体学71

一、马氏体的晶体结构71

二、马氏体转变的经典切变模型72

第三节　马氏体的组织形态及影响因素75

一、马氏体的组织形态75

二、影响马氏体形态及其内部亚结构的因素78

第四节 马氏体转变的热力学80

一、马氏体转变的热力学特点80

二、影响Ms点的因素80

第五节 马氏体转变的动力学82

一、变温转变82

二、等温转变83

三、爆发式转变83

四、表面马氏体转变84

五、奥氏体的热稳定化84

第六节　马氏体的性能85

一、马氏体的硬度和强度85

二、马氏体的韧性86

三、马氏体的相变塑性87

四、马氏体的物理性能88

五、马氏体中的显微裂纹89

六、超弹性与形状记忆效应89

复习思考题92

第五章　贝氏体转变93

第一节 贝氏体转变特征93

一、贝氏体的发现93

二、贝氏体转变的基本特征93

第二节 贝氏体的组织形态94

一、上贝氏体94

二、下贝氏体96

三、无碳化物贝氏体99

四、粒状贝氏体99

五、反常贝氏体100

六、柱状贝氏体100

第三节　贝氏体的形成条件101

一、贝氏体转变热力学101

二、贝氏体转变动力学101

三、贝氏体转变时碳的扩散103

四、影响贝氏体转变动力学的因素104

五、钢中贝氏体组织的获得107

第四节　贝氏体的转变机理107

一、无碳化物贝氏体转变机理109

二、上贝氏体转变机理109

三、下贝氏体转变机理109

四、粒状贝氏体转变机理109

第五节 贝氏体转变产物的力学性能109

一、贝氏体的强度与硬度109

二、贝氏体的韧性110

三、贝氏体的抗疲劳性能和耐磨性能111

第六节 贝氏体组织的应用111

一、贝氏体钢111

二、奥／贝复合强韧化——贝氏体球墨铸铁112

三、马／贝复合强韧化112

四、减小变形开裂112

复习思考题112

第六章 钢的过冷奥氏体转变图113

第一节　过冷奥氏体等温转变图113

一、过冷奥氏体等温转变图的建立113

二、奥氏体等温转变图的基本类型及影响因素115

第二节　过冷奥氏体连续冷却转变图117

一、过冷奥氏体连续冷却转变图的建立118

二、冷却速度对转变产物的影响118

三、连续冷却转变图与等温转变图的比较120

四、钢的临界冷却速度120

五、利用等温转变图估计临界冷却速度122

六、连续冷却过程中冷却速度变化对临界淬火速度的影响123

第三节　过冷奥氏体转变图的应用125

一、过冷奥氏体等温转变图的应用125

二、过冷奥氏体连续冷却转变图的应用127

复习思考题129

第七章 过饱和固溶体的脱溶分解130

第一节　铝合金在时效过程中组织和性能的变化130

一、Al-Cu合金在时效过程中的硬度变化130

二、A1-Cu合金在时效过程中的微观组织变化131

第二节　钢的回火转变136

一、淬火钢回火时的组织转变136

二、淬火碳钢回火时力学性能的变化144

三、合金钢回火时力学性能变化的特点146

四、回火脆性147

第三节　调幅分解149

一、调幅分解的热力学条件150

二、调幅分解过程150

三、调幅分解的组织和性能151

复习思考题152

第二部分　热处理工艺153

第八章　钢的退火与正火153

第一节　钢的退火153

一、完全退火153

二、不完全退火154

三、球化退火155

四、均匀化退火156

五、去应力退火及再结晶退火157

第二节　钢的正火157

第三节 退火与正火后钢的组织性能及工艺选用158

一、退火与正火后钢的组织与性能158

二、退火和正火工艺的选用158

复习思考题159

第九章　钢的淬火与回火160

第一节　钢的淬火与分类160

第二节　钢的淬透性161

一、淬透性的基本概念161

二、淬透性的意义及影响因素162

三、淬透性评定标准与方法162

四、淬透性曲线的应用164

第三节　淬火介质166

一、淬火介质的分类与要求166

二、有物态变化的淬火介质166

三、无物态变化的淬火介质169

四、其他新型淬火介质169

第四节　淬火工艺170

一、淬火加热规程171

二、淬火冷却方法173

第五节 回火工艺174

一、低温回火174

二、中温回火175

三、高温回火175

第六节　钢的表面淬火176

一、感应加热表面淬火176

二、激光加热表面淬火178

第七节　淬火缺陷与防止180

一、淬火应力180

二、淬火变形181

三、淬火开裂183

四、减少淬火变形和防止淬火开裂的措施185

五、其他淬火缺陷及防止186

第八节　淬火工艺的新发展187

一、奥氏体晶粒的超细化处理187

二、碳化物的超细化处理188

三、控制马氏体、贝氏体组织形态及其组成的淬火188

四、保留适当数量塑性相的淬火189

五、钢的形变热处理190

六、真空淬火192

复习思考题194

第十章　钢的化学热处理196

第一节　化学热处理的分类与基本过程196

一、化学热处理的分类196

二、化学热处理的基本过程196

三、渗层的组织结构与形成过程197

第二节　钢的渗碳198

一、渗碳原理198

二、气体渗碳工艺202

三、固体渗碳203

四、液体渗碳204

五、渗碳件的热处理与组织204

六、渗碳层深度的测量206

七、渗碳件的常见缺陷206

第三节　钢的渗氮208

一、渗氮的特点208

二、Fe-N相图与纯铁渗氮层的组织208

三、渗氮原理209

四、渗氮用钢及渗氮强化机理210

五、气体渗氮工艺211

六、渗氮工件的检验和常见缺陷213

七、离子渗氮214

第四节　钢的碳氮共渗与软氮化216

一、碳氮共渗216

二、软氮化218

第五节　其他化学热处理220

一、渗硼220

二、渗铬222

三、渗铝223

复习思考题224

第三部分　热处理设备225

第十一章　加热设备225

第一节　筑炉材料225

一、耐火材料225

二、常用的隔热材料231

三、炉用耐热钢232

第二节　传热理论233

一、传导传热233

二、对流传热237

三、辐射传热240

四、综合传热246

第三节　热处理电阻炉247

一、热处理电阻炉的结构248

二、热处理电阻炉的设计步骤251

三、炉型的选择和炉膛尺寸的确定253

四、炉体结构设计与材料选择255

五、电阻炉功率的确定260

六、电热元件材料及性能264

七、电热元件的计算269

八、电热元件的安装273

九、热处理电阻炉的技术经济指标275

第四节　热处理浴炉276

一、热处理浴炉简介276

二、外热式浴炉277

三、内热式浴炉277

四、电极盐浴炉的总体设计283

五、盐浴炉的电极设计286

六、盐浴炉抽风装置288

七、电极盐浴炉的启动289

第五节　感应加热设备290

一、感应加热的原理及设备类型290

二、感应加热的设备类型291

三、感应加热设备的频率选择292

复习思考题294

第十二章　冷却设备296

第一节　缓冷设备296

第二节　淬火槽298

一、淬火槽的基本结构298

二、非机械化淬火槽300

三、机械化淬火槽303

四、淬火槽的设计304

第三节　淬火介质的循环冷却系统305

一、集液槽305

二、过滤器305

三、泵306

四、淬火介质冷却器306

五、淬火介质冷却器的选择及计算308

第四节　淬火机床309

一、气动齿轮淬火压床309

二、轴类淬火机床309

三、成形淬火机310

第五节　喷射淬火装置311

一、喷液淬火装置311

二、喷气淬火装置311

三、喷雾淬火装置311

第六节　冷处理设备312

一、冷冻剂312

二、干冰冷处理设备313

三、液化气体冷处理设备313

四、冷冻机式冷处理设备314

复习思考题315

第十三章 热处理参数测量与控制316

第一节 热电偶316

一、热电偶的工作原理316

二、热电偶的基本定律317

三、热电偶冷端温度的影响及修正317

四、热电偶冷端温度的延伸318

五、热电偶的类别及使用特性319

六、工业热电偶的结构320

七、特殊热电偶320

八、其他测温元件321

九、热电偶的串、并联测温323

十、热电偶使用注意事项323

十一、热电偶的定期检定323

十二、影响炉温测量准确性的因素325

第二节 温度显示与调节仪表326

一、动圈式温度仪表326

二、直流电位差计329

三、电子电位差计330

四、TD、TE系列电子式温度指示调节仪331

五、XM系列数显仪表332

六、数字式温度仪表简介334

七、炉温仪表选用的一般原则336

第三节　温度的自动控制337

一、位式调节337

二、连续式调节340

第四节　氧势和碳势控制仪345

一、金属加热时的氧势345

二、炉气中的碳势345

三、根据氧势控制碳势原理347

四、炉气成分测定仪348

复习思考题350

参考文献351