本書以工藝類型為主線，系統(tǒng)介紹了各種表面熱處理技術(shù)及其應(yīng)用，主要內(nèi)容包括表面熱處理的基本原理、工藝特點(diǎn)和工藝選擇原則、工藝規(guī)范、工藝裝備、質(zhì)量檢驗(yàn)等。本書對(duì)各種表面熱處理技術(shù)的工藝參數(shù)和處理效果進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，同時(shí)，對(duì)近年來一些發(fā)展較快的表面熱處理技術(shù)也做了介紹。本書面向工業(yè)生產(chǎn)，側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用，以數(shù)據(jù)和實(shí)例為主要內(nèi)容，盡可能多地吸收一些新的技術(shù)成果，實(shí)用性較強(qiáng)。
1）本書以工藝類型為主線，系統(tǒng)地介紹了各種表面熱處理的基本原理、工藝特點(diǎn)和工藝選擇原則、工藝規(guī)范、工藝裝備、質(zhì)量檢驗(yàn)等內(nèi)容。
2）本書側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用，以數(shù)據(jù)和實(shí)例為主要內(nèi)容，對(duì)各種表面熱處理工藝的工藝參數(shù)和處理效果進(jìn)行了重點(diǎn)介紹，同時(shí)，對(duì)近年來一些發(fā)展較快的表面熱處理技術(shù)也做了介紹。
構(gòu)成各種機(jī)械的單元是零件，任何材料的優(yōu)劣都將從零件的使用壽命上體現(xiàn)出來，特別是最直接參加工作的零件表面。據(jù)統(tǒng)計(jì)，機(jī)械產(chǎn)品中８０％以上的零件的報(bào)廢是由于表面失效造成的，而真正因材料整體強(qiáng)度不足產(chǎn)生斷裂或變形的零件失效所占的比例很�。ㄊ聦�(shí)上，許多零件發(fā)生破裂，其裂紋也首先是從表面產(chǎn)生的）。因此，提高材料的表面耐磨性、耐蝕性、強(qiáng)度及抗疲勞性能，是延長零部件使用壽命、合理配置性能、保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。另一方面，表面是材料最重要的部分，對(duì)大部分結(jié)構(gòu)材料而言，它們的性能基本上都與表面狀態(tài)有關(guān)。更重要的是，通過表面改性處理，可以大量節(jié)約資源和能源，充分發(fā)揮材料的潛力，減少優(yōu)質(zhì)材料消耗，降低生產(chǎn)成本。因此，包括表面熱處理技術(shù)在內(nèi)的表面工程技術(shù)得到人們的極大關(guān)注，發(fā)展很快，對(duì)各類構(gòu)件的性能貢獻(xiàn)度越來越高。
在表面熱處理范圍內(nèi)，既有滲碳、滲氮等傳統(tǒng)工藝，也有利用等離子體、高能量束進(jìn)行表面改性的先進(jìn)制造技術(shù)，內(nèi)容十分豐富，應(yīng)用非常廣泛。近年來，我國正從制造大國向制造強(qiáng)國邁進(jìn)，制造業(yè)得到飛速發(fā)展，表面熱處理技術(shù)也將隨之進(jìn)步，并扮演更加重要的角色。本書編撰的目的是，面向表面熱處理技術(shù)的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，主要向熱處理工程技術(shù)人員提供成熟的表面熱處理技術(shù)資料，介紹表面熱處理方面的新技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。本書側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用，以數(shù)據(jù)和實(shí)例為主要內(nèi)容，輔以少量的基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理，力爭(zhēng)做到內(nèi)容的科學(xué)性、實(shí)用性、可靠性和先進(jìn)性。
本書是在《表面改性熱處理技術(shù)與應(yīng)用》（機(jī)械工業(yè)出版社出版） 的基礎(chǔ)上修訂而成的。在修訂過程中，注意反映表面熱處理相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展情況，重點(diǎn)對(duì)原書進(jìn)行了勘誤，補(bǔ)充了一些工藝方法和技術(shù)參數(shù)，刪除了部分過時(shí)的內(nèi)容，并按新發(fā)布的熱處理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更新。本書是在“特種表面保護(hù)材料及應(yīng)用技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室” 的組織、協(xié)調(diào)下完成的，在此，對(duì)相關(guān)人員的支持與付出表示深深的謝意。
全書以工藝類型為主線，共分為９章，另有附錄兩則。第１、４、５章由潘鄰編寫，第２章由趙俊平編寫，第３章由肖釧方編寫，第６章由張良界編寫，第７章由潘鄰和吳勉編寫，第８章由陶錫麒編寫，第９章由潘鄰和夏春懷編寫，全書由潘鄰統(tǒng)稿。
由于表面熱處理技術(shù)范圍很廣，更由于作者技術(shù)水平有限，可能出現(xiàn)掛一漏萬之處，也難免存在缺點(diǎn)甚至錯(cuò)誤，殷切地希望讀者批評(píng)指正。
作 者
前言
第1章表面熱處理技術(shù)基礎(chǔ)1
1.1表面淬火基礎(chǔ)3
1.1.1表面淬火的工藝特點(diǎn)3
1.1.2表面淬火的相變特點(diǎn)4
1.1.3表面淬火的組織與性能特點(diǎn)5
1.1.4表面淬火常用材料7
1.2化學(xué)熱處理基礎(chǔ)7
1.2.1化學(xué)熱處理的基本過程8
1.2.2擴(kuò)散層形成規(guī)律16
1.2.3化學(xué)熱處理后滲層的性能評(píng)估17
1.2.4常用化學(xué)熱處理方法及用途18
第2章感應(yīng)熱處理19
2.1感應(yīng)加熱的基本原理19
2.1.1電磁感應(yīng)和交流電的電效應(yīng)19
2.1.2電流透入深度與感應(yīng)加熱22
2.2感應(yīng)熱處理工藝27
2.2.1感應(yīng)熱處理件的技術(shù)條件27
2.2.2感應(yīng)熱處理常用材料及其對(duì)原始組織的要求27
2.2.3感應(yīng)加熱設(shè)備頻率和加熱比功率的選擇與確定28
2.2.4感應(yīng)加熱方式和冷卻方式31
2.2.5感應(yīng)淬火后的回火33
2.2.6感應(yīng)加熱工藝的編制34
2.2.7感應(yīng)熱處理的工藝調(diào)整35
2.3感應(yīng)熱處理件的質(zhì)量檢查43
2.3.1感應(yīng)熱處理件的質(zhì)量檢查項(xiàng)目43
2.3.2感應(yīng)熱處理件的質(zhì)量檢查方法及標(biāo)準(zhǔn)43
2.3.3感應(yīng)熱處理件的常見質(zhì)量問題和返修措施47
2.4感應(yīng)熱處理設(shè)備47
2.4.1感應(yīng)加熱電源47
2.4.2感應(yīng)加熱機(jī)床48
2.5感應(yīng)器49
2.5.1感應(yīng)器的分類與結(jié)構(gòu)49
2.5.2感應(yīng)器的設(shè)計(jì)步驟50
2.5.3典型感應(yīng)器的設(shè)計(jì)52
2.5.4磁屏62
2.5.5導(dǎo)磁體62
2.6應(yīng)用實(shí)例63
2.6.1曲軸的感應(yīng)熱處理63
2.6.2半軸的感應(yīng)熱處理67
2.6.3三銷軸和球頭銷的感應(yīng)熱處理69
2.6.4鋼板彈簧的感應(yīng)熱處理70
2.6.5導(dǎo)軌的感應(yīng)熱處理72
第3章火焰淬火74
3.1火焰淬火的特點(diǎn)74
3.2火焰淬火用燃料和裝置74
3.3火焰淬火工藝76
3.3.1火焰淬火的鋼種及對(duì)鋼原始組織的要求76
3.3.2火焰淬火加熱溫度的控制76
3.3.3火焰淬火硬化層深度的控制77
3.3.4火焰淬火常見缺陷與對(duì)策79
3.4應(yīng)用實(shí)例79
第4章其他表面淬火方法81
4.1浴爐加熱表面淬火81
4.1.1鹽浴加熱表面淬火81
4.1.2鉛浴加熱表面淬火81
4.2電解液淬火82
4.3接觸電阻加熱淬火83
第5章激光與電子束表面熱處理86
5.1激光表面熱處理86
5.1.1激光表面加熱設(shè)備86
5.1.2激光表面熱處理原理90
5.1.3激光表面熱處理的分類及特點(diǎn)92
5.1.4激光淬火93
5.1.5激光表面熔凝103
5.1.6激光表面合金化107
5.2電子束表面熱處理109
5.2.1電子束表面熱處理裝置及工作原理109
5.2.2電子束淬火111
5.2.3電子束表面熔凝111
5.2.4電子束表面合金化113
第6章滲碳及碳氮共滲115
6.1滲碳及碳氮共滲簡(jiǎn)介115
6.1.1滲碳簡(jiǎn)介115
6.1.2碳氮共滲簡(jiǎn)介115
6.2滲碳116
6.2.1常用滲碳鋼116
6.2.2滲碳件的表面清理及防滲處理119
6.2.3影響滲碳的因素120
6.2.4氣體滲碳122
6.2.5液體滲碳126
6.2.6固體滲碳128
6.2.7其他滲碳方法130
6.2.8滲碳后的熱處理132
6.2.9滲碳件的組織和性能135
6.2.10滲碳件質(zhì)量檢驗(yàn)及常見缺陷防止措施136
6.2.11應(yīng)用實(shí)例139
6.3碳氮共滲142
6.3.1氣體碳氮共滲142
6.3.2液體碳氮共滲145
6.3.3固體碳氮共滲146
6.3.4碳氮共滲件的技術(shù)條件147
6.3.5碳氮共滲用鋼及其后續(xù)熱處理147
6.3.6碳氮共滲件的組織和性能150
6.3.7碳氮共滲件質(zhì)量檢驗(yàn)及常見缺陷防止措施151
6.3.8應(yīng)用實(shí)例153
第7章滲氮及其多元共滲157
7.1滲氮及其多元共滲簡(jiǎn)介157
7.1.1滲氮簡(jiǎn)介157
7.1.2氮碳共滲簡(jiǎn)介160
7.1.3其他含氮多元共滲簡(jiǎn)介160
7.2常用滲氮及其多元共滲材料161
7.3滲氮164
7.3.1氣體滲氮裝置及滲氮介質(zhì)164
7.3.2氣體滲氮工藝參數(shù)及操作過程165
7.3.3結(jié)構(gòu)鋼與工具鋼的滲氮166
7.3.4不銹鋼與耐熱鋼的滲氮169
7.3.5鑄鐵的滲氮170
7.3.6非滲氮部位的保護(hù)170
7.3.7其他滲氮方法171
7.3.8滲氮件的組織和性能172
7.3.9滲氮件質(zhì)量檢驗(yàn)及常見缺陷防止措施173
7.3.10應(yīng)用實(shí)例181
7.4氮碳共滲182
7.4.1氣體氮碳共滲182
7.4.2鹽浴氮碳共滲184
7.4.3固體氮碳共滲186
7.4.4奧氏體氮碳共滲186
7.4.5氮碳共滲件的組織和性能187
7.4.6氮碳共滲件的常見缺陷防止措施189
7.4.7應(yīng)用實(shí)例189
7.5其他含氮多元共滲191
7.5.1氧氮共滲191
7.5.2硫氮共滲191
7.5.3硫氮碳共滲192
7.5.4QPQ處理193
7.5.5鹽浴硫氮碳釩共滲195
7.5.6其他含氮多元共滲件的組織和性能195
7.5.7應(yīng)用實(shí)例197
第8章滲金屬及非金屬201
8.1滲金屬及非金屬簡(jiǎn)介201
8.1.1固體法滲金屬及非金屬簡(jiǎn)介202
8.1.2液體法滲金屬及非金屬簡(jiǎn)介203
8.1.3氣體法滲金屬及非金屬簡(jiǎn)介203
8.2滲硼、滲硅204
8.2.1滲硼、滲硅的滲劑組成和工藝方法204
8.2.2鋼鐵件的滲硼工藝及性能209
8.2.3其他材料的滲硼工藝及性能215
8.2.4滲硅工藝及性能218
8.2.5共滲和復(fù)合滲221
8.3滲鉻、釩、鈮、鈦227
8.3.1滲金屬工藝方法227
8.3.2滲鉻工藝及性能230
8.3.3滲釩、滲鈮工藝及性能234
8.3.4滲鈦工藝及性能238
8.3.5滲金屬件的質(zhì)量檢驗(yàn)及常見缺陷防止措施241
8.3.6共滲和復(fù)合滲241
8.4滲鋅和滲鋁243
8.4.1滲鋅工藝及性能244
8.4.2滲鋁工藝及性能246
8.4.3滲鋅、滲鋁件的質(zhì)量檢驗(yàn)及常見缺陷防止措施250
8.5應(yīng)用實(shí)例250
第9章離子化學(xué)熱處理253
9.1離子化學(xué)熱處理基礎(chǔ)253
9.1.1等離子體基本概念253
9.1.2輝光放電254
9.1.3離子化學(xué)熱處理原理256
9.2離子化學(xué)熱處理設(shè)備258
9.2.1離子化學(xué)熱處理設(shè)備簡(jiǎn)介258
9.2.2離子化學(xué)熱處理設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)259
9.2.3離子化學(xué)熱處理爐爐體及配套系統(tǒng)263
9.2.4離子滲氮爐及其基本操作269
9.2.5離子滲碳爐及其基本操作271
9.2.6日常維護(hù)及常見故障排除272
9.3離子滲氮及氮碳共滲274
9.3.1離子滲氮工藝274
9.3.2離子滲氮層的組織與性能280
9.3.3離子氮碳共滲工藝287
9.3.4鈦及鈦合金離子滲氮工藝289
9.3.5稀土催滲離子滲氮技術(shù)290
9.3.6活性屏離子滲氮技術(shù)291
9.4離子滲碳及碳氮共滲292
9.4.1離子滲碳工藝292
9.4.2離子碳氮共滲工藝293
9.5離子滲硫及多元共滲294
9.5.1低溫離子滲硫工藝294
9.5.2離子硫氮共滲及離子硫氮碳共滲工藝294
9.5.3離子滲硫及其多元共滲層的組織與性能296
9.6離子滲金屬298
9.6.1雙層輝光離子滲金屬298
9.6.2其他離子滲金屬方法介紹299
9.7離子化學(xué)熱處理復(fù)合處理技術(shù)300
9.8應(yīng)用實(shí)例302
附錄306
附錄A國內(nèi)外表面熱處理常用鋼鐵牌號(hào)對(duì)照表306
附錄B常用硬度值換算表312
參考文獻(xiàn)318
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