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1 不锈钢中的沉淀硬化相1

1.1 碳化物3

1.1.1 碳化物的特性和形成元素3

1.1.2 碳化物形成基本规律4

1.1.3 碳化物的类型4

1.1.4 碳化物相互溶解对稳定性的影响7

1.1.5 合金元素对共析点的影响8

1.1.6 合金钢的二次硬化相8

1.1.7 回火碳化物的形态和演变规律10

1.1.8 时间对马氏体钢回火碳化物演变的影响14

1.2 氮化物14

1.2.1 氮化物的特性和形成规律14

1.2.2 高氮奥氏体不锈钢中氮化物析出行为研究20

1.2.3 含钒微合金钢中氮化物析出行为研究22

1.2.4 不锈钢中氮和氮化物的控制26

1.3 硼化物29

1.3.1 硼化物的特性和形成规律29

1.3.2 硼化物在超临界机组用合金耐热钢中的应用31

1.4 金属间化合物和有序相的特性和形成规律34

1.4.1 γ’相（B3A）35

1.4.2 γ”相（NixNb）36

1.4.3 β相（BA）和Ni2TiAl相37

1.4.4 η相（B3A）37

1.4.5 δ相（Ni3Nb）38

1.4.6 σ相（BA）39

1.4.7 拉维斯（Laves）相（B2A）39

1.4.8 μ相（B7A6）40

1.4.9 X相（Fe36 Cr12 Mo10）41

1.4.10 G相（B 16 A6 Si7）41

1.4.11 α’相（富铬的FeCr固溶体）42

1.4.12 ε相（富铜的CuNi固溶体）42

1.4.13 Z相（CrNbN）43

1.4.14 R相（Fe2.4 Cr 1.3 MoSi、18％Cr-51％Co-31％Mo）43

参考文献45

2 沉淀硬化不锈钢和超马氏体不锈钢47

2.1 沉淀硬化不锈钢47

2.1.1 马氏体沉淀硬化不锈钢49

2.1.2 半奥氏体沉淀硬化不锈钢83

2.1.3 奥氏体沉淀硬化钢127

2.2 超马氏体钢137

2.2.1 超马氏体钢的显微组织和化学成分137

2.2.2 超马氏体不锈钢的特性142

2.2.3 超马氏体钢的生产工艺168

2.2.4 超马氏体不锈钢典型牌号的生产工艺和性能172

参考文献223

3 不锈弹簧钢丝225

3.1 不锈弹簧钢丝的分类及牌号225

3.2 不锈弹簧钢丝标准228

3.2.1 GJB 3320—1998《航空用不锈弹簧钢丝规范》228

3.2.2 GB／T 24588—2009《不锈弹簧钢丝》231

3.2.3 YB／T 5135—1996《发条用高强度弹性合金3J9 （2Cr19Ni9Mo） 》234

3.2.4 我国不锈弹簧钢丝标准演变及新国标解读234

3.3 不锈弹簧钢丝牌号选择244

3.3.1 耐蚀性能与化学成分244

3.3.2 磁性与显微组织246

3.3.3 物理性能248

3.4 不锈弹簧钢丝生产249

3.4.1 化学成分的控制250

3.4.2 弹簧钢丝生产工艺流程251

3.4.3 热处理工艺252

3.4.4 拉拔工艺254

3.5 不锈弹簧钢丝的其他强化途径258

3.5.1 半奥氏体沉淀硬化不锈弹簧钢丝强化途径258

3.5.2 马氏体沉淀硬化不锈弹簧钢丝强化途径259

参考文献260

4 光伏产业用切割钢丝261

4.1 国内光伏产业的现状与发展262

4.2 晶硅片切割技术的进步264

4.2.1 晶硅片的传统切割方法264

4.2.2 多线切割265

4.3 切割钢丝的基本性能和生产工艺流程265

4.3.1 切割钢丝的基本性能266

4.3.2 切割钢丝生产工艺流程267

4.4 切割钢丝用盘条和生产工艺流程268

4.4.1 切割钢丝用盘条268

4.4.2 切割钢丝用盘条生产工艺流程269

4.5 切割钢丝和盘条生产发展动态270

4.5.1 切割钢丝生产发展动态270

4.5.2 切割钢丝用盘条生产发展动态271

4.6 提高切割钢丝质量的工艺设想272

4.6.1 强化方法272

4.6.2 牌号的开发273

4.6.3 冶炼工艺优化275

4.6.4 连铸工艺特性279

4.6.5 钢丝生产工艺控制280

4.7 结束语281

参考文献282

5 高强度螺栓用非热处理钢和非调质钢283

5.1 螺栓的分类和钢号的选择283

5.1.1 螺栓的分类283

5.1.2 冷镦钢必须具备的基本特性284

5.1.3 冷镦钢的分类285

5.2 高强度螺栓用非热处理钢的开发285

5.3 高强度螺栓用非调质钢的开发288

5.3.1 低碳铁素体-珠光体（F-P）非调质冷镦钢288

5.3.2 低碳铁素体-贝氏体（F-B）非调质冷镦钢291

5.3.3 低碳铁素体-马氏体（F-M）非调质冷镦钢293

5.3.4 非调质冷镦钢的热加工295

5.3.5 非调质冷镦钢丝的冷加工298

5.3.6 加工软化与包辛格尔（Bauschinger）效应299

5.3.7 时效处理300

参考文献301

6 油淬火-回火钢丝产品介绍302

6.1 概况302

6.2 油淬火-回火弹簧钢丝303

6.2.1 GB／T 18983—2003《油淬火-回火弹簧钢丝》的主要技术要求304

6.2.2 EN 10270-2： 2011（E）308

6.3 预硬化模具钢丝310

6.3.1 YB／T 095—2015《合金工具钢丝》312

6.3.2 订货314

参考文献314

7 油气井用不锈录井钢丝315

7.1 不锈录井钢丝牌号315

7.1.1 氢脆断裂315

7.1.2 抗点腐蚀性能316

7.1.3 抗应力腐蚀性能318

7.1.4 抗H2S应力腐蚀试验318

7.2 不锈录井钢丝规格320

7.3 不锈录井钢丝力学性能321

7.4 不锈录井钢丝生产322

7.5 不锈录井钢丝的研究方向323

7.5.1 尽早制订行业标准323

7.5.2 编制录井钢丝使用手册324

7.5.3 录井钢丝商品化及辅助装置的研制324

参考文献324

8 高强度弹簧的延迟断裂325

8.1 延迟断裂实例325

8.2 延迟断裂机理327

8.3 防止延迟断裂的途径328

8.3.1 降低弹簧内部氢含量328

8.3.2 改善弹簧组织结构328

8.3.3 改善弹簧晶界、相界结构329

8.3.4 消除内应力、控制使用应力330

参考文献330

9 钢丝索氏体化工艺探讨331

9.1 索氏体组织的特性331

9.2 索氏体转变特点333

9.3 铅浴处理的不可取代性334

9.4 水浴处理的局限性336

9.5 几种索氏体化处理方式比较339

9.5.1 正火（初期强风冷）339

9.5.2 盐浴处理341

9.6 铅浴处理的可取代性研究342

9.7 结论342

参考文献343

10 伸长率的种类、定义和换算344

10.1 伸长率种类、定义和用途344

10.1.1 断后伸长率344

10.1.2 断裂总伸长率345

10.1.3 最大力塑性伸长率345

10.1.4 最大力总伸长率345

10.1.5 残余伸长率346

10.1.6 屈服点伸长率346

10.1.7 伸长率应用实例346

10.2 影响伸长率的因素347

10.2.1 金属材料锭坯内部存在各类冶金缺陷347

10.2.2 拉伸试验速率347

10.2.3 试样的几何形状、标距、直径348

10.2.4 试样表面粗糙度、拉力试验机的夹具、引伸计精度、试样对中状况和热耗等348

10.3 伸长率的换算348

10.3.1 伸长率（A）与断面收缩率（Z）关系349

10.3.2 弹性伸长率（A弹）349

10.3.3 包氏（Bauschinger）关系式349

10.3.4 奥氏（Oliver）公式350

10.4 同牌号、不同标距钢材断后伸长率换算350

10.4.1 GB／T 17600—1998（等效于ISO 2566：1984）《钢的伸长率换算第1部分》规定的适用范围350

10.4.2 GB／T 17600—1998《钢的伸长率换算第2部分》规定的适用范围351

10.5 不同牌号、不同标距钢丝的实测数据351

参考文献353

11 强对流气体保护退火炉354

11.1 热交换的基本方式354

11.2 强对流气体保护退火炉传热计算的经验公式355

11.3 强对流气体保护退火炉的结构355

11.3.1 强对流气体保护罩式退火炉356

11.3.2 强对流气体保护井式退火炉357

11.4 强对流气体保护退火炉的特性359

11.4.1 保护气氛359

11.4.2 气体流动状况360

11.4.3 强对流风机特性360

11.4.4 装料区的尺寸362

11.4.5 电加热功率363

11.4.6 炉胆壁厚364

11.4.7 保护气的选择364

11.5 强对流气体保护退火炉使用注意事项366

11.5.1 装料架的选择366

11.5.2 工艺曲线的设置366

11.5.3 双速风机的转换368

11.5.4 保护气体用量368

11.5.5 退火保温时间368

11.5.6 躲峰电用谷电369

参考文献369

12 钢丝的热处理370

12.1 热处理基本原理370

12.1.1 显微组织371

12.1.2 铁-碳平衡图373

12.1.3 等温转变与连续冷却转变375

12.1.4 晶粒度378

12.2 钢丝的组织结构与性能379

12.2.1 组织结构379

12.2.2 组织结构与使用性能380

12.3 钢丝热处理方法384

12.3.1 软化处理384

12.3.2 球化处理385

12.3.3 强韧化处理386

12.4 钢丝热处理工艺的制定388

12.4.1 周期炉热处理工艺389

12.4.2 连续炉热处理工艺391

12.5 几种钢丝热处理实例405

12.5.1 弹簧钢丝405

12.5.2 工具钢丝407

12.5.3 莱氏体钢丝408

12.5.4 冷顶锻钢丝409

12.5.5 轴承钢丝409

12.5.6 易切削钢丝410

12.5.7 高硅钢丝410

12.5.8 纺织行业用针丝411

12.5.9 高镍结构钢丝411

12.6 软态碳素钢丝抗拉强度测算412

12.6.1 徐氏经验公式412

12.6.2 测算结果413

12.7 热处理工艺的分类及代号413

12.7.1 分类原则414

12.7.2 代号415

参考文献417

13 拉拔基础知识418

13.1 丝材变形程度表示方法及计算418

13.1.1 延伸系数418

13.1.2 减面率419

13.1.3 延伸系数自然对数419

13.1.4 伸长率419

13.1.5 延伸系数和减面率的计算421

13.2 拉拔时丝材受力状况及变形条件422

13.2.1 拉拔时丝材所受的外力422

13.2.2 实现拉拔变形的条件423

13.2.3 模具的压缩作用423

13.3 拉拔时丝材应力分布及塑性变形424

13.3.1 应力状态424

13.3.2 塑性变形理论426

13.3.3 拉拔时丝材应力分布427

13.3.4 拉拔时丝材塑性变形429

13.3.5 反张力对塑性变形的影响431

13.3.6 残余应力分布433

13.3.7 降低残余应力的一般方法436

13.4 拉拔力436

13.4.1 测定拉拔力的方法436

13.4.2 拉拔力计算公式437

13.4.3 计算举例439

13.5 变形功和变形效率441

13.5.1 拉拔所需的功441

13.5.2 变形效率442

13.5.3 影响变形效率的主要因素443

13.6 影响拉拔的工艺因数443

13.6.1 模具443

13.6.2 摩擦力和摩擦状态446

13.6.3 润滑方式和润滑剂447

13.6.4 拉拔时的温升和冷却449

13.6.5 拉拔速度452

13.6.6 工艺流程和道次减面率的分配457

13.7 拉拔常见缺陷464

13.7.1 内裂464

13.7.2 应力裂纹464

13.7.3 扭曲465

13.7.4 拉拔断裂466

13.8 拉拔时钢丝性能变化的一般规律467

13.8.1 力学性能467

13.8.2 工艺性能469

13.8.3 物理性能472

13.9 拉丝配模计算472

13.9.1 非滑动拉丝机配模计算473

13.9.2 滑动拉丝的原理及配模计算475

参考文献479

14 辊轮传输工作原理和应用实例480

14.1 钢丝传输过程中保持挺直的条件480

14.2 钢丝平立辊式矫直器的选用481

14.3 回旋式矫直机482

14.4 包角与张紧力483

14.5 倒立式收线装置484

14.6 机械弯曲去皮机485

14.7 拉丝卷筒485

参考文献486

附录487

附录1 超马氏体钢的典型热处理工艺及性能参数487

附录2 工艺环节简称490

附录3 伸长率相关系数的测定及数据汇总491

附录4 钢的临界温度参考值495

参考文献516