本書闡述了有關(guān)鋼鐵和有色金屬(鋁合金、銅合金、鈦合金、鎂合金)的熱處理原理及工藝,共11章,內(nèi)容包括緒論、鐵碳相圖、鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變、鋼冷卻時的珠光體轉(zhuǎn)變、馬氏體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變、鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖、鋼的退火與正火、鋼的淬火與回火、鋼的表面熱處理、有色金屬的熱處理。
本書兼顧知識的系統(tǒng)性和實用性,注重反映近年來國內(nèi)外在熱處理方面的新成果和新發(fā)展,并給出了典型案例及分析。
本書為新形態(tài)教材,配套了授課視頻,讀者可掃描封面二維碼,通過兌換碼登錄天工講堂小程序進(jìn)行觀看、學(xué)習(xí);分章節(jié)給出了思維導(dǎo)圖,便于讀者自學(xué);同時還提供了電子課件、習(xí)題答案等資源,方便教師選用。
本書可作為高等院校材料類、機械類專業(yè)的金屬熱處理課程教材,也可供從事金屬材料及熱處理工作的工程技術(shù)人員參考。
“金屬熱處理”是金屬材料工程專業(yè)的必修課程,也是其他材料學(xué)科知識體系的重要構(gòu)成。課程內(nèi)容源于生產(chǎn)用于生產(chǎn),包括金屬(合金)在加熱和冷卻過程中的固態(tài)相變規(guī)律、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)聯(lián)性,以及相變實現(xiàn)的途徑和工藝。該課程理論性強,工程應(yīng)用背景突出,學(xué)生在本科階段熟練掌握相關(guān)理論與工程知識,對其未來在冶金、材料、機械、電子等領(lǐng)域從事金屬或金屬基復(fù)合材料設(shè)計制備、成形加工、熱處理等工作具有重要意義。
本書具有的主要特色有以下幾點:
1)以鋼鐵的熱處理為基本構(gòu)成,適當(dāng)增加鋁合金、銅合金、鈦合金、鎂合金等有色金屬的熱處理知識;增編鐵碳相圖內(nèi)容,分別對淬火與回火、化學(xué)熱處理與表面淬火進(jìn)行了章節(jié)合并。
2)章節(jié)安排遵循“先理論、后工藝”的次序,原理論述清楚、扼要,以必需、夠用為度,按照“加熱→保溫→冷卻”路徑為主線布局篇章,按照“組織結(jié)構(gòu)→性能”和相變“熱力學(xué)→動力學(xué)”的邏輯安排內(nèi)容。
3)工藝以應(yīng)用為目的,兼顧知識的系統(tǒng)性和實用性,配有典型實例、示例及工藝,可滿足不同人才培養(yǎng)層次的需要。
4)本書內(nèi)容反映熱處理領(lǐng)域近年來的發(fā)展成果,便于課程思政教學(xué)。
5)規(guī)范了關(guān)鍵專業(yè)術(shù)語(如珠光體、馬氏體、貝氏體、正火、退火、淬火、回火等)論述的先后次序,使本書具有較強的邏輯性和可讀性。
6)分章節(jié)增添了思維導(dǎo)圖,便于讀者自學(xué)。
7)本書配套視頻課程、電子課件、習(xí)題答案等資源,方便教師選用。
本書可作為高等院校材料類、機械類專業(yè)“金屬熱處理”課程的教材,也可供從事金屬材料及熱處理相關(guān)工作的工程技術(shù)人員參考。
全書共11章。第1~3章由中國計量大學(xué)彭曉領(lǐng)編寫,第4~11章由聊城大學(xué)倪俊杰編寫,第7、8章圖片由聊城大學(xué)趙性川制作,第8、10章的工程案例由山東鑫亞股份有限公司高級工程師劉士香編寫。全書由倪俊杰統(tǒng)稿,由山東大學(xué)呂宇鵬教授主審。
本書的編寫參考了大量國內(nèi)外教材與文獻(xiàn),獲得山東省本科高校教學(xué)改革研究項目(編號:2015M051)、聊城大學(xué)規(guī)劃教材建設(shè)項目(編號:JC201908)的支持,得到機械工業(yè)出版社的大力支持和幫助。在教材出版之際,向資金的支持方表示感謝!
由于編者水平所限,書中不足之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正。
編者
2021年6月16日
前言
第1章緒論
1.1金屬熱處理發(fā)展沿革與趨勢
1.2金屬熱處理工藝及類別
1.3金屬熱處理的理論依據(jù)
1.4金屬熱處理中的相變類型
1.5金屬熱處理中的相變熱力學(xué)
1.6金屬熱處理中的相變動力學(xué)
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
第2章鐵碳相圖
2.1鐵碳合金中的基本相和典型組織
2.2鐵碳相圖分析
2.3鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程及其組織
2.4鐵碳合金的成分、組織和性能之間的關(guān)系
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第3章鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變
3.1奧氏體轉(zhuǎn)變熱力學(xué)
3.2奧氏體的轉(zhuǎn)變過程
3.3奧氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)
3.4奧氏體晶粒長大及控制
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第4章鋼冷卻時的珠光體轉(zhuǎn)變
4.1珠光體的組織和性能
4.2珠光體的形成
4.3珠光體轉(zhuǎn)變動力學(xué)
4.4非共析鋼的珠光體轉(zhuǎn)變
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
金屬熱處理原理及工藝
目錄第5章馬氏體轉(zhuǎn)變
5.1馬氏體的組織結(jié)構(gòu)與性能
5.2馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征
5.3馬氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)
5.4馬氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)
5.5奧氏體的穩(wěn)定化
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第6章貝氏體轉(zhuǎn)變
6.1貝氏體的組織形態(tài)和力學(xué)性能
6.2貝氏體的轉(zhuǎn)變過程、轉(zhuǎn)變特點及轉(zhuǎn)變熱力學(xué)
6.3貝氏體轉(zhuǎn)變動力學(xué)
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第7章鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖
7.1過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖
7.2過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第8章鋼的退火與正火
8.1鋼的退火
8.2鋼的正火
8.3退火與正火的選用、缺陷及質(zhì)量檢驗
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第9章鋼的淬火與回火
9.1淬火概述
9.2淬火冷卻介質(zhì)
9.3鋼的淬透性
9.4淬火工藝
9.5淬火常見缺陷及防止
9.6鋼的回火
9.7工程案例
9.8淬火-回火技術(shù)的發(fā)展
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第10章鋼的表面熱處理
10.1感應(yīng)淬火
10.2其他高能密度加熱表面淬火
10.3化學(xué)熱處理
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
第11章有色金屬的熱處理
11.1鋁合金的熱處理
11.2銅合金的熱處理
11.3鈦合金的熱處理
11.4鎂合金的熱處理
本章小結(jié)及思維導(dǎo)圖
思考題
參考文獻(xiàn)