热处理工艺学

章节摘录

插图：第三章　工具热处理概述3.4工具钢的预先热处理经过改锻的工具钢毛坯须重新进行球化退火处理。球化退火的目的是为了改善钢的切削加工工艺性能并为最终热处理提供良好的原始组织。对于大量生产的工具，改善切削加工的工艺性能显得十分重要，所以在选择工具钢的预先热处理工艺时必须优先考虑钢的切削加工工艺性能。渗碳体呈均匀球状分布的球状珠光体组织的切削加工工艺性能最好，而且它的淬火工艺性能及淬火后的性能也不错，因此在大规模生产中都力求获得均匀球状珠光体组织。有些工厂的工具钢球化退火处理是在空气炉（包括燃料炉）内进行的，表面脱碳比较严重，在这种情况下，毛坯必须留有足够的加工余量，以保证将脱碳层完全去除。这种落后的生产方式造成很大的浪费。在保护气氛或氮基气氛保护下进行退火是当前技术发展的趋向。球化退火的工艺规范可以根据热处理原理课程中所论述的规律进行正确的选择。已列入各级标准的常用工具钢的球化退火规范都已定型，并可以很方便地从各种工艺手册中查到。

前言

热处理是用加热和冷却的方法改变材料的组织、性能及内应力状态的一种热加工工艺，是机械制造业中提高产品的性能、使用寿命和可靠性的关键环节。许多在国际上独领风骚的名牌产品，常得益于生产企业掌握独到的热处理技术，他人虽可以造出形状、尺寸、精度都足以以假乱真的仿制品，但使用寿命和可靠性则难望其项背，由此可见热处理在现代制造业中的地位举足轻重。制造业对产品性能不断提出新的要求，成为促使热处理技术不断向前发展的强劲动力，集成其他领域的科技成果则可为热处理技术的提升创造条件，所以热处理是一个不断发展的领域。国际工业界公认：热处理水平的高低是决定机械制造业先进性的关键因素。由于种种原因，目前我国热处理工艺的水平仍与发达国家存在阶段性的差距，成为制约我国制造业发展的瓶颈，大力推动热处理自主创新显得格外迫切。在这样的背景下，出版专门论述热处理工艺学的书籍无疑是切合时宜的。建设创新型国家需要培养高素质的热处理专业人才。中华人民共和国成立之前我国热处理专业教育几乎空白，1952年交通大学和哈尔滨工业大学分别建立了与热处理相关的专业，其中交通大学的热处理专业由我国著名冶金学家周志宏院士（中国科学院学部委员）创建并亲自主持。此后本专业在我国各地迅速发展，设置热处理专业的高校数以百计，人才辈出，成果卓著。在中国科学院和中国工程院两院院士中，出自与热处理相关专业者就有十余人，这也从另一个侧面反映了热处理专业在国家发展中所处的地位。

书籍目录

第一章 导论

1.1 热处理在制造业中的作用

1.1.1 热处理技术的进步推动制造业的创新

1.1.2 热处理是提高产品寿命和性能的决定性因素

1.1.3 改进预先热处理工艺可大幅度降低零件的加工成本

1.2 热处理技术的特点

1.2.1 合理的热处理工艺应视工件特点而异

1.2.2 没有最好，只有更好

1.2.3 质量控制难度大

1.2.4 从“技艺型”向“高度知识密集型”技术方向发展

1.3 怎样搞好热处理

1.3.1 质量第一，严字当头

1.3.2 重视理论对热处理生产的指导作用，将基础研究成果转化为实用技术

1.3.3 重视生产实践

1.3.4 掌握生产流程中各个环节对热处理及材料质量影响的规律，以全局的视野分析和解决问题

1.3.5 用信息技术改造和提升热处理技术

参考文献

第二章 金属材料的加热和冷却

2.1 加热和冷却过程中的传热学计算

2.1.1 近似计算法

2.1.2 薄件加热的传热计算

2.1.3 导热偏微分方程

2.1.4 导热偏微分方程的分析解

2.1.5 求解非稳态温度场的有限元法

2.1.6 温度场与相变的耦合

2.1.7 温度场有限元分析应用实例

2.2 加热介质

2.2.1 可控气氛加热

2.2.2 真空加热

2.3 钢的冷却

2.3.1 钢件热处理的冷却过程

2.3.2 钢的淬透性

2.3.3 淬火冷却介质

参考文献

第三章 工具热处理概述

3.1 工具热处理的特点

3.2 工具钢的冶金质量及冶金厂的热处理

3.3 工具钢的改锻

3.4 工具钢的预先热处理

3.4.1 原始组织对加工工艺性能的影响

3.4.2 退火组织对过共析工具钢淬火后的组织与性能的影响.

3.4.3 工具钢球化退火工艺

3.5 工具钢的最终热处理

3.5.1 淬火加热

3.5.2 淬火冷却

3.5.3 微畸变淬火

3.5.4 回火

3.5.5 稳定化处理

3.6 硬质合金与钢结硬质合金

3.6.1 硬质合金

3.6.2 钢结硬质合金及其热处理

3.7 工具的化学热处理与表面强化

3.7.1 化学热处理与表面涂层的作用

3.7.2 化学热处理与表面涂层在工具申的应用

3.7.3 超硬涂层在工具中的应用

参考文献

第四章 高速钢刀具热处理

4.1 退火

4.2 淬火

4.2.1 淬火加热用设备妁主要优缺点

4.2.2 淬火加热温度

4.2.3 淬火显微组织检验及质量控制

4.2.4 淬火加热时间

4.2.5 淬火冷却

4.3 回火

4.3.1 回火温度与时间的互换性

4.3.2 常规回火工艺

4.3.3 回火质量的检测

4.3.4 大型复杂件的回火

4.3.5 快速回火

4.4 冷处理

4.5 高速钢的化学及表面处理

4.5.1 蒸汽处理

4.5.2 渗氮

4.5.3 渗碳

4.5.4 气相沉积

4.5.5 激光热处理

参考文献

第五章 滚动轴承用高碳铬轴承钢的热处理及质量控制

5.1 滚动轴承用钢的工作条件及基本性能要求

5.2 高碳铬轴承钢的冶炼技术概述

5.2.1 真空脱气及炉外精炼技术

5.2.2 真空冶炼

5.2.3 其他冶炼技术

5.2.4 发达国家的冶炼技术

5.3 高碳铬轴承钢的成分与原材料检验

5.3.1 化学成分

5.3.2 成分设计特点

5.3.3 原材料检验

5.4 轴承钢的组织转变

5.4.1 Fe-C-Cr平衡状态图

5.4.2 加热时的转变

5.4.3 奥氏体晶粒度及其控制

5.4.4 GCrl5钢过冷奥氏体的转变

5.4.5 GCrl5钢在回火过程中的组织转变和应力变化

5.5 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理工艺概述

5.5.1 轴承零件加工、热处理工序及其作用

5.5.2 正火工艺

5.5.3 球化退火工艺

5.5.4 淬火工艺

5.5.5 冷处理

5.5.6 回火和附加回火工艺研究

5.6 影响轴承寿命的材料因素及其控制

5.6.1 影响轴承寿命的材料因素

5.6.2 影响轴承寿命的材料因素的控制

5.7 其他较常用的轴承材料

5.7.1 中碳轴承钢

5.7.2 渗碳轴承钢

5.7.3 不锈轴承钢

5.7.4 高温轴承钢

5.7.5 其他较常用的钢种或合金

5.7.6 保持器常用的金属材料

参考文献

第六章 热作模具材料及其热处理

6.1 热作模具材料的主要性能要求

6.1.1 热作模具钢的分类

6.1.2 热作模具材料的使用性能要求

6.1.3 热作模具材料的工艺性能要求

6.2 热作模具材料的成分特点

6`3 低耐热高韧性热作模具钢及其热处理

6.3.1 5CrNiMo、5CrMnMo钢

6.3.2 其他低耐热高韧性热作模具钢

6.4 中耐热热作模具钢及其热处理

6.4.1 4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiVl钢

6.4.2 Cr-Mo系钢(3Cr一3Mo系)

6.4.3 其他中耐热热作模具钢

6.5 高耐热热作模具钢及其热处理

6.5.1 3Cr2W8V钢

……

第七章 冷作模具材料及其热处理

第八章 机器零件的热处理

第九章 大锻件的热处理

第十章 气体渗碳

第十一章 渗氮

第十二章 氮碳共渗

第十三章 表面工程技术

参考文献

编辑推荐

《热处理工艺学》由高等教育出版社出版。

作者简介

《热处理工艺学》是热处理工艺学专著，包括工具、模具、刀具、机器零件、大锻件等典型工件的热处理，渗氮、渗碳、氮碳共渗等化学热处理以及表面强化技术等内容。书中充实了加热和冷却过程中温度场数值分析、温度场与相变耦合、化学热处理热力学、物质传递数学模型、渗层组织与性能等基础知识，目的在于推动热处理摆脱技艺型技术的落后状态，向着严格的科学计算与定量精确控制方向跨越。

《热处理工艺学》包含作者长期积累的研究成果和生产实践经验，结合典型案例阐述分析和解决热处理生产实际问题的思路和方法，因而具有基础性与实用性并重的特色。

《热处理工艺学》可作为高等学校材料科学与工程学科的研究生教学参考书，或热处理工程师的培训材料，也可供从事热处理生产、科研和教学的人员参考。

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