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第1章 金属材料基础知识1

1.1 金属晶体结构1

1.1.1 晶体结构的基本概念1

1.1.2 合金的基础知识3

1.1.3 铁的同素异构转变7

1.1.4 金属的扩散7

1.2 铁碳相图9

1.3 金属材料的分类和牌号表示方法13

1.3.1 金属材料的分类13

1.3.2 钢铁材料的牌号表示方法14

1.3.3 有色金属材料牌号表示方法20

第2章 热处理常用名词术语24

2.1 热处理类型的名词术语24

2.2 热处理气氛的名词术语25

2.3 热处理工艺性能的术语26

2.4 热处理工艺类型的术语27

2.5 化学热处理类型的名词术语30

2.6 金属学与组织的名词术语32

第3章 钢的热处理原理36

3.1 钢在加热过程中的转变36

3.1.1 奥氏体的形成和长大36

3.1.2 奥氏体的晶粒度及其作用37

3.1.3 影响奥氏体长大的因素39

3.2 钢的过冷奥氏体组织转变40

3.2.1 过冷奥氏体的等温转变41

3.2.2 奥氏体在连续冷却时的转变44

3.3 钢的回火组织转变45

第4章 钢铁件的整体基本热处理工艺47

4.1 概述47

4.2 钢的退火和正火48

4.3 钢的淬火和回火55

4.3.1 钢的淬火55

4.3.2 钢的回火65

4.4 冷处理68

4.5 淬火方法与淬火冷却介质70

4.5.1 淬火方法72

4.5.2 冷却介质77

第5章 钢铁件的表面热处理83

5.1 概述83

5.2 感应淬火83

5.2.1 感应加热基础84

5.2.2 感应淬火工艺86

5.2.3 感应淬火常见缺陷分析与对策92

5.3 火焰淬火93

5.3.1 火焰淬火的作用93

5.3.2 火焰加热的方式与影响因素94

5.3.3 火焰淬火常见缺陷分析与对策99

5.4 接触电阻加热淬火100

5.4.1 接触电阻加热原理100

5.4.2 技术要求与操作守则101

5.5 电解液加热表面淬火102

5.5.1 电解液加热原理102

5.5.2 技术要求与操作守则103

5.6 盐浴加热表面淬火103

5.6.1 加热原理与特点103

5.6.2 盐浴加热表面淬火的应用104

5.7 高能束表面热处理105

5.7.1 激光淬火105

5.7.2 电子束热处理106

5.7.3 电火花表面热处理108

5.7.4 离子注入110

第6章 钢铁件的化学热处理112

6.1 概述112

6.2 渗碳与碳氮共渗117

6.2.1 渗碳117

6.2.2 碳氮共渗124

6.3 渗氮与氮碳共渗130

6.3.1 渗氮130

6.3.2 氮碳共渗135

6.3.3 各种渗氮与氮碳共渗的特点142

6.4 渗硫、硫氮共渗和硫氮碳共渗142

6.4.1 渗硫142

6.4.2 硫氮共渗143

6.4.3 硫氮碳共渗144

6.5 渗硼146

6.6 渗金属152

6.6.1 渗铬153

6.6.2 渗钒156

6.6.3　TD法渗钒、渗铌和渗铬156

6.6.4 渗铝158

第7章 常用钢的热处理161

7.1 调质钢的热处理161

7.2 弹簧钢的热处理163

7.3 轴承钢的热处理165

7.4 工具钢的热处理169

7.4.1 刃具钢的热处理169

7.4.2 模具钢的热处理176

7.4.3 量具钢的热处理181

7.5 不锈钢与耐热钢的热处理183

7.5.1 不锈钢的热处理183

7.5.2 耐热钢的热处理185

7.6 铸钢的热处理188

第8章 常用铸铁的热处理192

8.1 铸铁的热处理特点192

8.2 灰铸铁的热处理193

8.3 可锻铸铁的热处理198

8.4 球墨铸铁的热处理201

8.5 铸铁热处理常见缺陷及对策206

第9章 常用有色金属材料的热处理208

9.1 概述208

9.2 铜及铜合金的热处理209

9.3 铝合金的热处理214

9.4 镁合金的热处理221

9.5 钛及钛合金的热处理224

第10章 可控气氛热处理226

10.1 可控气氛热处理的作用226

10.2 可控气氛与可控气氛热处理炉226

10.2.1 可控气氛及其控制226

10.2.2 可控气氛热处理炉237

10.3 可控气氛炉热处理工艺243

10.3.1 可控气氛密封箱式周期炉的热处理工艺243

10.3.2 可控气氛推杆炉的热处理工艺245

10.3.3 可控气氛井式渗碳炉的工艺制订246

10.3.4 可控气氛密封箱式周期炉的热处理工艺设备246

第11章 典型零件的热处理248

11.1 齿轮的热处理248

11.1.1 变速器齿轮的热处理248

11.1.2 车床拨叉齿轮的热处理250

11.2 轴承零件的热处理251

11.2.1 滚动轴承内、外套圈的热处理251

11.2.2 特大型轴承零件的热处理256

11.3 弹簧的热处理260

11.3.1 φ45mm大直径热卷50CrVA阀门弹簧的热处理260

11.3.2 铁路机车、车辆螺旋弹簧的热处理262

11.4 标准件的热处理263

11.4.1 螺栓、螺母的热处理263

11.4.2 高强度螺栓（连杆螺栓）的热处理266

11.5 汽车、拖拉机等零件的热处理268

11.5.1 活塞环的热处理268

11.5.2 活塞销的热处理270

11.5.3 曲轴的热处理273

11.5.4 连杆的热处理278

11.5.5 气门的热处理280

11.5.6 凸轮轴的热处理285

11.5.7 气门挺杆的热处理289

11.5.8 汽车半轴的热处理296

11.6 刀具的热处理299

11.6.1 丝锥的热处理299

11.6.2 圆板牙的热处理302

11.6.3 钻头、铰刀的热处理304

11.6.4 滚刀和锯片铣刀的热处理308

11.7 量具的热处理311

11.7.1 游标卡尺尺身等的热处理311

11.7.2 量块的热处理313

11.8 模具的热处理315

11.8.1 电动机硅钢片冲孔冲裁模的热处理315

11.8.2 滚丝轮的热处理318

11.8.3 3Cr2W8V钢6in活扳手热锻模的热处理320

11.8.4 汽车连杆热锻模的热处理321

11.8.5 3Cr2W8V钢热挤压凸模的热处理323

11.9 机床零件的热处理325

11.9.1 车床主轴的热处理325

11.9.2 丝杠的热处理326

11.10 农机具零件的热处理328

11.10.1 犁铧和犁壁的热处理328

11.10.2 收割机刀片的热处理331

第12章 热处理质量控制334

12.1 概述334

12.2 热处理氧化与脱碳的防止措施336

12.2.1 加热设备与加热介质336

12.2.2 加热过程中的氧化与脱碳及其防止方法338

12.3 热处理变形与裂纹的防止措施341

12.3.1 热处理变形及其防止措施341

12.3.2 热处理裂纹及其防止措施351

12.4 确保力学性能的措施358

12.5 热处理质量检验项目及要求363

12.5.1 一般机械零件热处理质量检验规程363

12.5.2 退火及正火件的质量检验项目及要求364

12.5.3 淬火与回火件的质量检验项目及要求366

12.5.4 感应淬火件的质量检验项目及要求367

12.5.5 火焰淬火件的质量检验项目及要求368

12.5.6 渗碳和碳氮共渗件的质量检验项目及要求369

12.5.7 渗氮件的质量检验项目及要求370

12.5.8 渗硼件的质量检验项目及要求373

12.5.9 渗金属件的质量检验项目及要求373

第13章 热处理工艺装备与安全操作技术374

13.1 热处理设备概述374

13.2 热处理加热设备376

13.2.1 热处理加热设备分类376

13.2.2 电阻炉377

13.2.3 燃料炉388

13.2.4 流动粒子炉391

13.2.5 可控气氛多用炉394

13.2.6 真空炉394

13.3 感应加热设备398

13.4 辅助设备401

13.4.1 冷却设备401

13.4.2 清洗设备404

13.4.3 表面清理设备406

13.4.4 校直设备413

13.4.5 运输与起重设备417

13.5 各种控温仪表418

13.5.1 一次仪表418

13.5.2 二次仪表（温度显示与调节仪表）421

13.6 常见工艺装备426

13.6.1 通用工艺装备427

13.6.2 专用工艺装备的应用427

13.6.3 常用零件热处理的吊装方法433

13.7 热处理安全生产要求435

第14章 其他热处理技术441

14.1 真空热处理441

14.2 形变热处理449

14.3 激光热处理456

14.4 复合热处理461

附录466

附录A 常用钢的临界温度466

附录B 优质碳素结构钢和合金结构钢的热处理工艺参数471

附录C 弹簧钢的热处理工艺参数481

附录D 轴承用钢的热处理工艺参数484

附录E 工具钢的热处理工艺参数485

附录F 不锈钢和耐热钢的热处理工艺参数493

附录G 金属布氏硬度（HBW）数值表498

附录H 压痕对角线长度与维氏硬度值（HV10）对照表500

参考文献506