金屬熱處理工藝方法700種

前言

第1章金屬的退火和正火1

1.完全退火1

2.亞共析鋼鋼錠的完全退火2

3.亞共析鋼鍛軋鋼材的完全退火2

4.冷拉鋼材料坯的完全退火3

5.不完全退火3

6.過(guò)共析鋼及萊氏體鋼鋼錠的不完全退火4

7.過(guò)共析鋼鍛軋鋼材的不完全退火4

8.亞共析鋼冷拉坯料的不完全退火4

9.擴(kuò)散退火（均勻化退火）5

10.低溫退火5

11.鋼錠的低溫退火6

12.熱鍛軋鋼材的低溫退火6

13.中間退火（軟化退火）6

14.冷變形加工時(shí)的中間退火7

15.熱鍛軋鋼材的中間退火7

16.再結(jié)晶退火7

17.低碳鋼的再結(jié)晶退火8

18.不銹鋼的再結(jié)晶退火8

19.鋁合金及銅合金的再結(jié)晶退火8

20.去應(yīng)力退火9

21.熱鍛軋材及工件的去應(yīng)力退火9

22.冷變形鋼材的去應(yīng)力退火10

23.奧氏體不銹鋼的去應(yīng)力退火10

24.鑄鐵的去應(yīng)力退火11

25.軟磁材料的去應(yīng)力退火11

26.非鐵金屬和耐熱合金的去應(yīng)力退火11

27.預(yù)防白點(diǎn)退火11

28.低碳低合金鋼的預(yù)防白點(diǎn)退火12

29.中合金鋼的預(yù)防白點(diǎn)退火12

30.高合金鋼的預(yù)防白點(diǎn)退火13

31.大型鍛件的預(yù)防白點(diǎn)退火13

32.晶粒粗化退火13

33.等溫退火14

34.球化退火15

35.低溫球化退火15

36.一次球化退火16

37.等溫球化退火17

38.周期（循環(huán)）球化退火18

39.正火球化退火19

40.高速鋼快速球化退火20

41. Cr12鋼的高溫快速預(yù)冷球化退火21

42. T10A鋼的快速球化退火21

43. GCr15鋼的快速球化退火22

44.保護(hù)氣氛退火23

45.光亮退火23

46.快速連續(xù)光亮退火24

47.鹽浴退火24

48.裝箱退火25

49.真空退火25

50.真空-保護(hù)氣氛退火26

51.局部退火27

52.兩次處理快速退火27

53.可鍛化退火28

54.快速可鍛化退火28

55.球墨鑄鐵的低溫石墨化退火29

56.球墨鑄鐵的高溫石墨化退火29

57.球墨鑄鐵的高-低溫石墨化退火30

58.球狀石墨化退火30

59.低溫石墨化退火31

60.鍛（軋）熱退火31

61.鍛熱等溫退火31

62.鑄造余熱退火32

63.感應(yīng)加熱退火33

64.亞溫退火34

65.常規(guī)正火34

66.亞溫正火35

67.等溫正火36

68.高溫正火37

69.水冷正火37

70.風(fēng)冷正火37

71.噴霧正火37

72.多次正火38

73.消除帶狀組織的正火38

74.球墨鑄鐵高溫完全奧氏體化正火39

75.球墨鑄鐵中溫部分奧氏體化正火40

76.球墨鑄鐵快速正火40

77.鑄造余熱正火41

78.球墨鑄鐵余熱正火41

79.感應(yīng)穿透加熱正火41

80.球墨鑄鐵“零保溫”正火、不回火42

81.鍛熱正火43

參考文獻(xiàn)44

第2章金屬的淬火46

82.完全淬火46

83.不完全淬火49

84.中碳鋼的亞溫淬火50

85.不銹鋼的亞溫淬火51

86.中溫滲碳亞溫淬火52

87.低碳鋼雙相區(qū)淬火53

88.低碳鋼雙相區(qū)二次淬火53

89.灰鑄鐵的淬火54

90.球墨鑄鐵的淬火54

91.高速鋼的部分淬火55

92.高速鋼的低溫淬火55

93.余熱淬火55

94.鍛熱淬火56

95.鑄熱淬火57

96.直接淬火57

97.二次（重新）加熱淬火58

98.兩次淬火58

99.不銹鋼的二次淬火59

100.正火 淬火59

101.高溫回火 淬火60

102.預(yù)熱淬火60

103.預(yù)冷淬火（延遲淬火）61

104.局部淬火61

105.薄層淬火62

106.短時(shí)加熱淬火62

107.“零保溫”淬火62

108.快速加熱淬火63

109.可控氣氛加熱淬火64

110.氮基氣氛潔凈淬火65

111.滴注式保護(hù)氣氛光亮淬火65

112.涂層淬火66

113.包裝淬火66

114.硼酸保護(hù)光亮淬火67

115.真空淬火67

116.真空油冷淬火69

117.真空高壓氣體淬火69

118.真空硝鹽淬火71

119.循環(huán)加熱淬火71

120.流態(tài)床加熱淬火72

121.流態(tài)床淬火冷卻73

122.脈沖淬火73

123.感應(yīng)穿透加熱淬火73

124.滲碳后感應(yīng)穿透加熱淬火74

125.通電加熱淬火75

126.鹽浴加熱淬火75

127.單液淬火76

128.風(fēng)冷淬火78

129.有機(jī)聚合物水溶液淬火78

130.熱浴淬火79

131. 動(dòng)液淬火80

132.噴液淬火81

133.噴霧淬火82

134.雙液淬火82

135.三液淬火83

136.大型鍛模水-氣混合物淬火83

137.大鍛件水-氣混合物淬火84

138.數(shù)字化淬火冷卻控制技術(shù)（ATQ）84

139.單槽雙液淬火85

140.間斷淬火85

141.磁場(chǎng)冷卻淬火86

142.磁場(chǎng)等溫淬火86

143.超聲波淬火87

144.淺冷淬火87

145.超低溫淬火88

146.冷處理88

147.液氮?dú)怏w深冷處理89

148.模具鋼的深冷處理89

149.高速鋼刀具的深冷處理90

150.軸承鋼的深冷處理91

151.鑄造鋁合金的冷處理91

152.磁場(chǎng)深冷處理92

153.馬氏體分級(jí)淬火92

154.馬氏體等溫淬火94

155.等溫分級(jí)淬火94

156.真空氣體分級(jí)淬火95

157.貝氏體等溫淬火96

158.灰鑄鐵的貝氏體等溫淬火97

159.球墨鑄鐵的貝氏體等溫淬火98

160.分級(jí)等溫淬火98

161.二次貝氏體等溫淬火99

162.珠光體等溫淬火100

163.預(yù)冷等溫淬火100

164.預(yù)淬等溫淬火100

165.微畸變淬火101

166.無(wú)畸變淬火102

167.碳化物微細(xì)化淬火102

168.碳化物微細(xì)化處理103

169.晶粒超細(xì)化淬火103

170.晶粒超細(xì)化循環(huán)淬火103

171.晶粒超細(xì)化的室溫形變淬火104

172.晶粒超細(xì)化的高溫形變淬火105

173. GCr15鋼的雙細(xì)化淬火105

174.低碳鋼的強(qiáng)烈淬火106

175.中碳鋼的高溫淬火107

176.超高溫淬火108

177.過(guò)共析鋼高溫淬火109

178.滲碳件冷處理110

179.自熱回火淬火110

180.馬氏體等溫淬火 馬氏體分級(jí)淬火111

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本書(shū)系統(tǒng)地介紹了700多種金屬熱處理工藝方法。其主要內(nèi)容包括：金屬的退火和正火、金屬的淬火、金屬的回火和時(shí)效、金屬的表面淬火、金屬的化學(xué)熱處理、金屬的氣相沉積、金屬的形變熱處理和金屬的復(fù)合熱處理。本書(shū)全面貫徹了現(xiàn)行的熱處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的金屬材料標(biāo)準(zhǔn)，既包含了生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用的成熟工藝方法，又兼顧了近年來(lái)發(fā)展的新工藝方法。本書(shū)內(nèi)容覆蓋面廣，簡(jiǎn)明扼要，具有系統(tǒng)性、實(shí)用性、新穎性。

本書(shū)主要介紹了整體熱處理工藝中的退火與正火、淬火、回火及表面淬火、化學(xué)熱處理、形變熱處理、非鐵金屬熱處理七個(gè)方面的熱處理工藝方法600余種。其中，既有生產(chǎn)中成熟應(yīng)用的工藝方法，又有國(guó)內(nèi)外正在試用或尚在研究而確有發(fā)展前途的新的工藝方法。

本書(shū)語(yǔ)言簡(jiǎn)明扼要，內(nèi)容通俗易懂、圖文并茂，使熱處理工藝方法更具實(shí)用性、可操作性。可供從事熱處理工藝工作的科研人員、工程技術(shù)人員、操作工人以及大專(zhuān)院校師生參考。

近年來(lái)熱處理工藝的改進(jìn)及新技術(shù)的引入，出現(xiàn)很多成熟的新工藝和新方法，本書(shū)收錄了600余種，其中既有生產(chǎn)中成熟應(yīng)用的工藝方法，又包括國(guó)內(nèi)外正在試用或尚在研究而確有發(fā)展前途的新工藝方法，具體包括淬火、回火及表面淬火、化學(xué)熱處理、形變熱處理等。該書(shū)可供從事熱處理工藝工作的科研人員、工程技術(shù)人員、操作工人以及大專(zhuān)院校師生參考。

金屬熱處理大分類(lèi)

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類(lèi)。根據(jù)加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類(lèi)又可區(qū)分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應(yīng)用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復(fù)雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類(lèi)繁多。

金屬熱處理特點(diǎn)

金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。所以，它是機(jī)械制造中的特殊工藝過(guò)程，也是質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)?！?/p>

為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)雜，可以通過(guò)熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過(guò)熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。

金屬熱處理發(fā)展

在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過(guò)程中，熱處理的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。早在商代，就已經(jīng)有了經(jīng)過(guò)再結(jié)晶退火的金箔飾物。公元前770～前222年，中國(guó)人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會(huì)因溫度和加壓變形的影響而 變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝。

公元前六世紀(jì)，鋼鐵兵器逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國(guó)河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說(shuō)明是經(jīng)過(guò)淬火的。

隨著淬火技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)淬冷劑對(duì)淬火質(zhì)量的影響。三國(guó)蜀人蒲元曾在今陜西斜谷為諸葛亮打制3000把刀，相傳是派人到成都取水淬火的。這說(shuō)明中國(guó)在古代就注意到不同水質(zhì)的冷卻能力了，同時(shí)也注意了油和尿的冷卻能力。中國(guó)出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍，心部含碳量為0.15～0.4%，而表面含碳量卻達(dá)0.6%以上，說(shuō)明已應(yīng)用了滲碳工藝。但當(dāng)時(shí)作為個(gè)人“手藝”的秘密，不肯外傳，因而發(fā)展很慢。

1863年，英國(guó)金相學(xué)家和地質(zhì)學(xué)家展示了鋼鐵在顯微鏡下的六種不同的金相組織，證明了鋼在加熱和冷卻時(shí)，內(nèi)部會(huì)發(fā)生組織改變，鋼中高溫時(shí)的相在急冷時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N較硬的相。法國(guó)人奧斯蒙德確立的鐵的同素異構(gòu)理論，以及英國(guó)人奧斯汀最早制定的鐵碳相圖，為現(xiàn)代熱處理工藝初步奠定了理論基礎(chǔ)。與此同時(shí)，人們還研究了在金屬熱處理的加熱過(guò)程中對(duì)金屬的保護(hù)方法，以避免加熱過(guò)程中金屬的氧化和脫碳等。

1850～1880年，對(duì)于應(yīng)用各種氣體(諸如氫氣、煤氣、一氧化碳等)進(jìn)行保護(hù)加熱曾有一系列專(zhuān)利。1889～1890年英國(guó)人萊克獲得多種金屬光亮熱處理的專(zhuān)利。

二十世紀(jì)以來(lái)，金屬物理的發(fā)展和其他新技術(shù)的移植應(yīng)用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。一個(gè)顯著的進(jìn)展是1901～1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐進(jìn)行氣體滲碳 ；30年代出現(xiàn)露點(diǎn)電位差計(jì)，使?fàn)t內(nèi)氣氛的碳勢(shì)達(dá)到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jìn)一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢(shì)的方法；60年代，熱處理技術(shù)運(yùn)用了等離子場(chǎng)的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝 ；激光、電子束技術(shù)的應(yīng)用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學(xué)熱處理方法。