金屬熱處理工藝學(第5版)（簡體書）

《金屬熱處理工藝（第5版）》經審定為工科高等學校金屬材料與熱處理專業教材，內容包括金屬加熱、退火、正火、淬火、回火、表面淬火、固溶處理、調幅分解處理、時效處理、化學熱處理及熱處理工藝設計等有關金屬熱處理的工藝原理。
《金屬熱處理工藝（第5版）》結合金屬熱處理及化學熱處理近年來的成就，著重在工藝原理上進行了闡述，並對熱處理及化學熱處理的發展趨勢在理論上進行了分析；介紹了真空熱處理，可控氣氛熱處理，形變熱處理，激光、電子束表面淬火，真空滲碳，等離子化學熱處理及復合熱處理等新工藝；最後闡述了熱處理工藝與設計及其他加工工藝間的關係，並結合實例介紹了熱處理工藝設計的基本方法及工藝設計的概念。
《金屬熱處理工藝（第5版）》也可供從事金屬材料及熱處理研究和生產的廣大科技人員參考。

《金屬熱處理工藝學（第5版）》著重闡述金屬熱處理工藝對其組織與性能的影響及有關的工藝原理，最終以技術與​​經濟統一的觀點，講述熱處理工藝設計的基本原則。全書共分六章，第一章為熱處理的共性問題，主要闡述金屬加熱的傳熱過程及在加熱過程中表面與介質所發生的物理化學作用；第二、三章為一般熱處理，主要闡述退火、正火、淬火和回火；第四章為表面淬火；第五章為化學熱處理；最後一章為熱處理工藝設計。
內容簡介

本書自1985年作為我國工科高等學校金屬材料與熱處理專業“金屬熱處理工藝學”課程的通用教材出版以來，2007年作了一次修訂，主要補充了熱處理工藝過程數值模擬及智能控制原理，適當地介紹了節能、環保熱處理，以適應當時的需要。
但是原來教材主要講述鋼的熱處理，有色金屬、高強度合金及功能合金的熱處理問題顧及較少，例如固溶處理、時效處理、調幅分解等。近年來，隨著科學技術的迅速發展，有色金屬、高強度合金及功能合金的使用越來越多，顯然，應該補充這方面的內容。從“金屬熱處理工藝學”內容的完整性來說，也有必要補充這方面的內容。這次修訂，增加了第5章，即合金的固溶處理、調幅分解處理和時效處理，其他均保持不變，以滿足現在教學、科研和生產各方面的需要。
由於編者學識有限，不當之處，請廣大讀者不吝指正。

緒論
1金屬熱處理工藝學的發展過程
2學習金屬熱處理工藝學的目的、任務及要求
3學習金屬熱處理工藝學的方法
參考文獻

第一章金屬的加熱
1.1金屬加熱的物理過程及其影響因素
1.1.1加熱介質與工件表面的傳熱過程，影響給熱係數α的因素
1.1.2工件內部的熱傳導過程
1.1.3熱處理加熱時間的確定
1.1.4影響熱處理工件加熱的因素
1.2金屬及合金在不同介質中加熱時常見的物理化學現象及加熱介質選擇
1.2.1金屬在加熱時的氧化反應及氧化過程
1.2.2鋼加熱時的脫碳及脫碳過程
1.2.3加熱介質的選擇
習題
參考文獻

第二章退火和正火
2.1退火、正火的定義、目的和分類
2.2常用退火工藝方法
2.2.1擴散退火
2.2.2完全退火
2.2.3不完全退火
2.2.4球化退火
2.2.5再結晶退火和消除應力退火
2.3鋼的正火
2.4退火、正火後鋼的組織和性能
2.5退火、正火缺陷
習題
參考文獻

第三章鋼的淬火及回火
3.1淬火的定義、目的，淬火的必要條件
3.2淬火介質
3.2.1淬火介質的冷卻作用
3.2.2淬火介質冷卻特性的測定
3.2.3常用淬火介質及其冷卻特性
3.3鋼的淬透性
3.3.1淬透性的基本概念及其影響因素
3.3.2淬透性的實驗測定方法
3.3.3淬透性的計算方法
3.3.4淬透性在選擇材料和製訂熱處理工藝時的應用
3.4淬火應力、變形及開裂
3.4.1淬火時工件的內應力
3.4.2淬火時工件的變形
3.4.3淬火裂縫
3.5確定淬火工藝規範的原則，淬火工藝方法及其應用
3.5.1淬火加熱方式及加熱溫度的確定原則
3.5.2淬火加熱時間的確定原則
3.5.3淬火介質及冷卻方式的選擇與確定
3.5.4淬火方法及其應用
3.5.5淬火過程的計算機數值模擬及應用
3.6鋼的回火
3.6.1碳鋼的回火特性
3.6.2回火工藝的製訂
3.7淬火新工藝的發展與應用
3.7.1循環快速加熱淬火
3.7.2高溫淬火
3.7.3高碳鋼低溫、快速、短時加熱淬火
3.7.4亞共析鋼的亞溫淬火
3.7.5等溫淬火的發展
3.7.6其他淬火方法
3.8淬火、回火缺陷及其預防、補救
3.8.1淬火缺陷及其預防、補救
3.8.2回火缺陷及其預防、補救
習題
參考文獻

第四章鋼的表面淬火
4.1表面淬火的目的、分類及應用
4.2表面淬火工藝原理
4.2.1鋼在非平衡加熱時的相變特點
4.2.2表面淬火的組織與性能
4.3表面淬火方法
4.3.1感應加熱表面淬火
4.3.2火焰加熱表面淬火
4.3.3其他表面淬火法
習題
參考文獻

第5章金屬的化學熱處理
5.1化學熱處理的基本原理
5.1.1化學熱處理的基本過程
5.1.2化學熱處理滲劑及其在化學熱處理過程中的化學反應機制
5.1.3化學熱處理的吸附過程及其影響因素
5.1.4化學熱處理的擴散過程
5.1.5加速化學熱處理過程的途徑
5.2鋼的滲碳
5.2.1滲碳的目的、分類及應用
5.2.2滴注式可控氣氛滲碳與吸熱式氣氛氣體滲碳工藝原理
5.2.3氮基氣氛滲碳
5.2.4氣體滲碳過程的計算機數值模擬和滲碳層碳濃度分佈曲線的自適應調整
5.2.5真空滲碳
5.2.6滲碳後的熱處理
5.2.7滲碳後鋼的組織與性能
5.2. 8滲碳缺陷及控制
5.3金屬的滲氮
5.3.1鋼的滲氮原理
5.3.2滲氮層的組織和性能
5.3.3滲氮鋼及其發展
5.3.4滲氮工藝控制
5.3.5氣體滲氮過程的數學模式及可控滲氮
5.4鋼的碳氮共滲
5.4.1碳和氮同時在鋼中擴散的特點
5.4.2中溫氣體碳氮共滲
5.4.3氮碳共滲（軟氮化）
5.5滲硼
5.5.1滲硼層的組織性能
5.5.2滲硼方法
5.5.3滲硼後的熱處理
5.6滲金屬
5.7輝光放電離子化學熱處理
5.7.1離子化學熱處理的基本原理
5.7.2離子滲氮
5.7.3離子滲碳、碳氮共滲和氮碳共滲
5.7.4離子滲硼和滲金屬
習題
參考文獻

第6章熱處理工藝設計
6.1熱處理工藝與機械零件設計的關係
6.2熱處理工藝與其他冷、熱加工工藝的關係
6.3加工工藝之間的組合與復合熱處理
6.3.1形變熱處理
6.3.2複合熱處理
6.4熱處理工藝設計的步驟和方法
參考文獻

附錄
附錄1鐵、碳鋼及合金鋼的熱導率
附錄2常用鋼材加熱和冷卻時的臨界點
附錄3常用鋼淬火後硬度與截面厚度的關係
附錄4常用鋼的臨界直徑
附錄5常用鋼不同溫度回火後的硬度
附錄6感應加熱表面淬火頻率選擇表
附錄7感應加熱時不同工件直徑允許使用的最低頻率
附錄8感應加熱時軸類零件硬化層深度與比功率關係表
附錄9不同模數齒輪的設備比功率（f=200-3000 kHz）
附錄10幾種常用鋼材表面淬火時推薦的加熱溫度
附錄11零件直徑與單匝感應圈高度的關係
附錄12感應圈與工件的間隙
附錄13結構鋼、模具鋼滲氮工藝規範
附錄14不銹、耐熱鋼滲氮工藝規範
附錄15測定滲氮層硬度時荷重的選用

第1章緒論
通過加熱、保溫和冷卻的方法使金屬和合金內部組織結構發生變化，以獲得工件使用性能所要求的組織結構，這種技術稱為熱處理工藝。研究熱處理工藝規律和工藝原理的學科稱為熱處理工藝學。
學習和研究這門學科，首先要了解它的發展過程。
0.1金屬熱處理工藝學的發展過程
金屬熱處理工藝學和其他自然科學相同，是隨著生產力的發展而發展的，同時和其他科學技術的發展緊密相關。熱處理工藝是古代冶金技術發展的結果，是作為冶金技術的一部分，逐漸發展而形成一門科的。
在我國歷史上，熱處理工藝出現於鐵器時代。當鑄鐵一出現，就出現瞭如何提高其韌性的問題。鑄鐵的柔化處理就是根據這一要求最早出現的熱處理工藝，它包括石墨化退火及脫碳退火。這種處理方法出現於春秋時期（公元前770－公元前470年），至西漢已發展比較成熟。例如1974年在洛陽出土的戰國早期的幾件鐵器，經分析，發現其中一件鐵錛、一件鐵鏟都是生鐵鑄成的，其表面脫碳，稍向內為相當於黑心可鍛鑄鐵的組織。
我國古代的煉鋼是採用鑄鐵脫碳退火及反复鍛打方法進行的，即所謂“百煉成鋼”。隨著煉鋼技術的發展，熱處理技術也得到發展。1974年河北省易縣燕下都出土了一批戰國中、晚期鋼鐵兵器，據分析，其中的兩把劍和一把戟都經過淬火處理，金相組織中有馬氏體存在，這說明在戰國中、晚期，我國已發明了淬火技術，在這些兵器中也發現曾進行過正火處理及淬火鋼的回火處理。至西漢，我國的熱處理技術已發展到相當水平，不僅能進行一般熱處理，而且還能進行局部熱處理。當時，化學熱處理主要是滲碳和碳氮共滲兩個方面，例如出土的西漢中期劉勝（中山靖王）的佩劍和錯金書刀內層碳的質量分數最低處為0.05％，而表面碳的質量分數卻高達0.6％以上，有一定的碳濃度梯度，說明那時已有滲碳技術。
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