金属热处理工艺方法700种

前言

第1章金属的退火和正火1

1.完全退火1

2.亚共析钢钢锭的完全退火2

3.亚共析钢锻轧钢材的完全退火2

4.冷拉钢材料坯的完全退火3

5.不完全退火3

6.过共析钢及莱氏体钢钢锭的不完全退火4

7.过共析钢锻轧钢材的不完全退火4

8.亚共析钢冷拉坯料的不完全退火4

9.扩散退火（均匀化退火）5

10.低温退火5

11.钢锭的低温退火6

12.热锻轧钢材的低温退火6

13.中间退火（软化退火）6

14.冷变形加工时的中间退火7

15.热锻轧钢材的中间退火7

16.再结晶退火7

17.低碳钢的再结晶退火8

18.不锈钢的再结晶退火8

19.铝合金及铜合金的再结晶退火8

20.去应力退火9

21.热锻轧材及工件的去应力退火9

22.冷变形钢材的去应力退火10

23.奥氏体不锈钢的去应力退火10

24.铸铁的去应力退火11

25.软磁材料的去应力退火11

26.非铁金属和耐热合金的去应力退火11

27.预防白点退火11

28.低碳低合金钢的预防白点退火12

29.中合金钢的预防白点退火12

30.高合金钢的预防白点退火13

31.大型锻件的预防白点退火13

32.晶粒粗化退火13

33.等温退火14

34.球化退火15

35.低温球化退火15

36.一次球化退火16

37.等温球化退火17

38.周期（循环）球化退火18

39.正火球化退火19

40.高速钢快速球化退火20

41. Cr12钢的高温快速预冷球化退火21

42. T10A钢的快速球化退火21

43. GCr15钢的快速球化退火22

44.保护气氛退火23

45.光亮退火23

46.快速连续光亮退火24

47.盐浴退火24

48.装箱退火25

49.真空退火25

50.真空-保护气氛退火26

51.局部退火27

52.两次处理快速退火27

53.可锻化退火28

54.快速可锻化退火28

55.球墨铸铁的低温石墨化退火29

56.球墨铸铁的高温石墨化退火29

57.球墨铸铁的高-低温石墨化退火30

58.球状石墨化退火30

59.低温石墨化退火31

60.锻（轧）热退火31

61.锻热等温退火31

62.铸造余热退火32

63.感应加热退火33

64.亚温退火34

65.常规正火34

66.亚温正火35

67.等温正火36

68.高温正火37

69.水冷正火37

70.风冷正火37

71.喷雾正火37

72.多次正火38

73.消除带状组织的正火38

74.球墨铸铁高温完全奥氏体化正火39

75.球墨铸铁中温部分奥氏体化正火40

76.球墨铸铁快速正火40

77.铸造余热正火41

78.球墨铸铁余热正火41

79.感应穿透加热正火41

80.球墨铸铁“零保温”正火、不回火42

81.锻热正火43

参考文献44

第2章金属的淬火46

82.完全淬火46

83.不完全淬火49

84.中碳钢的亚温淬火50

85.不锈钢的亚温淬火51

86.中温渗碳亚温淬火52

87.低碳钢双相区淬火53

88.低碳钢双相区二次淬火53

89.灰铸铁的淬火54

90.球墨铸铁的淬火54

91.高速钢的部分淬火55

92.高速钢的低温淬火55

93.余热淬火55

94.锻热淬火56

95.铸热淬火57

96.直接淬火57

97.二次（重新）加热淬火58

98.两次淬火58

99.不锈钢的二次淬火59

100.正火 淬火59

101.高温回火 淬火60

102.预热淬火60

103.预冷淬火（延迟淬火）61

104.局部淬火61

105.薄层淬火62

106.短时加热淬火62

107.“零保温”淬火62

108.快速加热淬火63

109.可控气氛加热淬火64

110.氮基气氛洁净淬火65

111.滴注式保护气氛光亮淬火65

112.涂层淬火66

113.包装淬火66

114.硼酸保护光亮淬火67

115.真空淬火67

116.真空油冷淬火69

117.真空高压气体淬火69

118.真空硝盐淬火71

119.循环加热淬火71

120.流态床加热淬火72

121.流态床淬火冷却73

122.脉冲淬火73

123.感应穿透加热淬火73

124.渗碳后感应穿透加热淬火74

125.通电加热淬火75

126.盐浴加热淬火75

127.单液淬火76

128.风冷淬火78

129.有机聚合物水溶液淬火78

130.热浴淬火79

131. 动液淬火80

132.喷液淬火81

133.喷雾淬火82

134.双液淬火82

135.三液淬火83

136.大型锻模水-气混合物淬火83

137.大锻件水-气混合物淬火84

138.数字化淬火冷却控制技术（ATQ）84

139.单槽双液淬火85

140.间断淬火85

141.磁场冷却淬火86

142.磁场等温淬火86

143.超声波淬火87

144.浅冷淬火87

145.超低温淬火88

146.冷处理88

147.液氮气体深冷处理89

148.模具钢的深冷处理89

149.高速钢刀具的深冷处理90

150.轴承钢的深冷处理91

151.铸造铝合金的冷处理91

152.磁场深冷处理92

153.马氏体分级淬火92

154.马氏体等温淬火94

155.等温分级淬火94

156.真空气体分级淬火95

157.贝氏体等温淬火96

158.灰铸铁的贝氏体等温淬火97

159.球墨铸铁的贝氏体等温淬火98

160.分级等温淬火98

161.二次贝氏体等温淬火99

162.珠光体等温淬火100

163.预冷等温淬火100

164.预淬等温淬火100

165.微畸变淬火101

166.无畸变淬火102

167.碳化物微细化淬火102

168.碳化物微细化处理103

169.晶粒超细化淬火103

170.晶粒超细化循环淬火103

171.晶粒超细化的室温形变淬火104

172.晶粒超细化的高温形变淬火105

173. GCr15钢的双细化淬火105

174.低碳钢的强烈淬火106

175.中碳钢的高温淬火107

176.超高温淬火108

177.过共析钢高温淬火109

178.渗碳件冷处理110

179.自热回火淬火110

180.马氏体等温淬火 马氏体分级淬火111

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本书系统地介绍了700多种金属热处理工艺方法。其主要内容包括：金属的退火和正火、金属的淬火、金属的回火和时效、金属的表面淬火、金属的化学热处理、金属的气相沉积、金属的形变热处理和金属的复合热处理。本书全面贯彻了现行的热处理技术标准及相关的金属材料标准，既包含了生产实践中广泛应用的成熟工艺方法，又兼顾了近年来发展的新工艺方法。本书内容覆盖面广，简明扼要，具有系统性、实用性、新颖性。

本书主要介绍了整体热处理工艺中的退火与正火、淬火、回火及表面淬火、化学热处理、形变热处理、非铁金属热处理七个方面的热处理工艺方法600余种。其中，既有生产中成熟应用的工艺方法，又有国内外正在试用或尚在研究而确有发展前途的新的工艺方法。

本书语言简明扼要，内容通俗易懂、图文并茂，使热处理工艺方法更具实用性、可操作性。可供从事热处理工艺工作的科研人员、工程技术人员、操作工人以及大专院校师生参考。

近年来热处理工艺的改进及新技术的引入，出现很多成熟的新工艺和新方法，本书收录了600余种，其中既有生产中成熟应用的工艺方法，又包括国内外正在试用或尚在研究而确有发展前途的新工艺方法，具体包括淬火、回火及表面淬火、化学热处理、形变热处理等。该书可供从事热处理工艺工作的科研人员、工程技术人员、操作工人以及大专院校师生参考。

金属热处理大分类

金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

金属热处理特点

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。所以，它是机械制造中的特殊工艺过程，也是质量管理的重要环节。　

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

金属热处理发展

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在商代，就已经有了经过再结晶退火的金箔饰物。公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而 变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。

随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉(公元前206～公元24)中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，以避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。

1850～1880年，对于应用各种气体(诸如氢气、煤气、一氧化碳等)进行保护加热曾有一系列专利。1889～1890年英国人莱克获得多种金属光亮热处理的专利。

二十世纪以来，金属物理的发展和其他新技术的移植应用，使金属热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901～1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳 ；30年代出现露点电位差计，使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法；60年代，热处理技术运用了等离子场的作用，发展了离子渗氮、渗碳工艺 ；激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。