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第0章　绪论1

0.1　金属热处理工艺学的发展过程1

0.2　学习金属热处理工艺学的目的、任务及要求3

0.3　学习金属热处理工艺学的方法4

参考文献4

第1章　金属的加热5

1.1　金属加热的物理过程及其影响因素5

1.1.1　加热介质与工件表面的传热过程，影响传热系数α的因素5

1.1.2　工件内部的热传导过程8

1.1.3　热处理加热时间的确定8

1.1.4　影响热处理工件加热的因素9

1.2　金属和合金在不同介质中加热时常见的物理化学现象及加热介质的选择12

1.2.1　金属在加热时的氧化反应及氧化过程12

1.2.2　钢加热时的脱碳及脱碳过程15

1.2.3　加热介质的选择19

习题21

参考文献22

第2章　退火和正火23

2.1　退火、正火的定义、目的和分类23

2.2　常用退火工艺方法24

2.2.1　扩散退火24

2.2.2　完全退火25

2.2.3　不完全退火25

2.2.4　球化退火25

2.2.5　再结晶退火和消除应力退火28

2.3　钢的正火29

2.4　退火、正火后钢的组织和性能30

2.5　退火、正火缺陷31

习题32

参考文献33

第3章　钢的淬火及回火34

3.1　淬火的定义、目的和必要条件34

3.2　淬火介质35

3.2.1　淬火介质的冷却作用35

3.2.2　淬火介质冷却特性的测定36

3.2.3　常用淬火介质及其冷却特性37

3.3　钢的淬透性40

3.3.1　淬透性的基本概念及其影响因素40

3.3.2　淬透性的实验测定方法42

3.3.3　淬透性的计算方法44

3.3.4　　淬透性在选择材料和制订热处理工艺时的应用46

3.4　淬火应力、变形及开裂48

3.4.1　淬火时工件的内应力48

3.4.2　淬火时工件的变形52

3.4.3　淬火裂缝55

3.5　确定淬火工艺规范的原则、淬火工艺方法及其应用57

3.5.1　淬火加热方式及加热温度的确定原则57

3.5.2　淬火加热时间的确定原则58

3.5.3　淬火介质及冷却方式的选择与确定59

3.5.4　淬火方法及其应用59

3.5.5　淬火过程的计算机数值模拟及应用61

3.6　钢的回火61

3.6.1　碳钢的回火特性62

3.6.2　回火工艺的制订64

3.7　淬火新工艺的发展与应用66

3.7.1　循环快速加热淬火66

3.7.2　高温淬火66

3.7.3　高碳钢低温、快速、短时加热淬火67

3.7.4　亚共析钢的亚温淬火67

3.7.5　等温淬火的发展68

3.7.6　其他淬火方法69

3.8　淬火、回火缺陷及其预防、补救69

3.8.1　淬火缺陷及其预防、补救69

3.8.2　回火缺陷及其预防、补救71

习题72

参考文献72

第4章　钢的表面淬火73

4.1　表面淬火的目的、分类及应用73

4.2　表面淬火工艺原理74

4.2.1　钢在非平衡加热时的相变特点74

4.2.2　表面淬火的组织与性能76

4.3　表面淬火方法80

4.3.1　感应加热表面淬火80

4.3.2　火焰加热表面淬火88

4.3.3　其他表面淬火法91

习题94

参考文献94

第5章　金属的化学热处理96

5.1　化学热处理的基本原理97

5.1.1　化学热处理的基本过程97

5.1.2　化学热处理渗剂及其在化学热处理过程中的化学反应机制97

5.1.3　化学热处理的吸附过程及其影响因素98

5.1.4　化学热处理的扩散过程99

5.1.5　加速化学热处理过程的途径106

5.2　钢的渗碳108

5.2.1　渗碳的目的、分类及应用108

5.2.2　滴注式可控气氛渗碳与吸热式气氛气体渗碳工艺原理110

5.2.3　氮基气氛渗碳114

5.2.4　气体渗碳过程的计算机数值模拟和渗碳层碳浓度分布曲线的自适应调整115

5.2.5　真空渗碳117

5.2.6　渗碳后的热处理119

5.2.7　渗碳后钢的组织与性能120

5.2.8　渗碳缺陷及控制123

5.3　金属的渗氮124

5.3.1　钢的渗氮原理124

5.3.2　渗氮层的组织和性能127

5.3.3　渗氮钢及其发展133

5.3.4　渗氮工艺控制134

5.3.5　气体渗氮过程的数学模式及可控渗氮139

5.4　钢的碳氮共渗143

5.4.1　碳和氮同时在钢中扩散的特点144

5.4.2　中温气体碳氮共渗145

5.4.3　氮碳共渗（软氮化）149

5.5　渗硼150

5.5.1　渗硼层的组织性能150

5.5.2　渗硼方法151

5.5.3　渗硼后的热处理152

5.6　渗金属152

5.7　辉光放电离子化学热处理154

5.7.1　离子化学热处理的基本原理154

5.7.2　离子渗氮155

5.7.3　离子渗碳、碳氮共渗和氮碳共渗156

5.7.4　离子渗硼和渗金属157

习题157

参考文献158

第6章　热处理工艺设计160

6.1　热处理工艺与机械零件设计的关系160

6.2　热处理工艺与其他冷、热加工工艺的关系165

6.3　加工工艺之间的组合与复合热处理167

6.3.1　形变热处理167

6.3.2　复合热处理168

6.4　热处理工艺设计的步骤和方法170

参考文献172

附录173

附录1　铁、碳钢及合金钢的热导率173

附录2　常用钢材加热和冷却时的临界点173

附录3　常用钢淬火后硬度与截面厚度的关系174

附录4　常用钢的临界直径174

附录5　常用钢不同温度回火后的硬度175

附录6　感应加热表面淬火频率选择表176

附录7　感应加热时不同工件直径允许使用的最低频率176

附录8　感应加热时轴类零件硬化层深度与比功率关系表176

附录9　不同模数齿轮的设备比功率（f=200～3000kHz）176

附录10　几种常用钢材表面淬火时推荐的加热温度177

附录11　零件直径与单匝感应圈高度的关系177

附录12　感应圈与工件的间隙178

附录13　结构钢、模具钢渗氮工艺规范178

附录14　不锈、耐热钢渗氮工艺规范179

附录15　测定渗氮层硬度时荷重的选用179