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目录1

1钢热处理的基本知识1

1.1钢的转变和平衡图2

1.2钢的常化组织（缓慢冷却时）7

1.3球化退火组织（粒状珠光体）10

1.4淬火组织（快速冷却时）11

1.5回火组织13

1.6等温转变与s曲线14

1.6.1高于Ms点的等温淬火16

1.6.2低于Ms点的等温淬火17

1.6.3分级淬火18

1.7合金元素的作用18

1.8质量效应和淬透性19

1.9铸铁的金相组织21

1.9.1可锻铸铁（韧性铸铁）24

1.9.2球墨铸铁25

2材料缺陷及材料的选择方法26

2.1产生在钢锭Θ中的缺陷26

2.1.1宏观偏析与显微偏析27

2.1.2非金属夹杂物32

2.1.3钢锭中产生的其他缺陷35

2.2热加工产生的缺陷37

2.2.1过烧38

2.2.2内裂40

Θ原文为“钢魂”系此误——校者。41

2.2.3边缘缺陷41

2.3材料缺陷的宏观组织检查法43

2.3.1取样与研磨方法43

2.3.2侵蚀剂的选择与侵蚀方法44

2.4关于钢材标准47

3.1.1脱碳的原因50

3.1脱碳50

3热处理件的组织缺陷50

3.1.2脱碳层深度测定法52

3.1.3防止脱碳的措施55

3.2气体渗碳的内氧化57

3.2.1内氧化的原因及其影响57

3.2.2防止内氧化的措施59

3.3残余奥氏体60

3.3.1残余奥氏体的影响60

3.3.2影响残余奥氏体量的因素61

3.3.3残余奥氏体的金相定量法62

3.3.4减少残余奥氏体的方法62

3.4晶粒粗化64

3.4.1奥氏体晶粒粗化64

3.4.2铁素体晶粒的粗化70

3.5带状组织71

3.5.1带状组织的成因和影响72

3.5.2消除带状组织的方法74

3.6碳化物组织缺陷74

3.6.1过共析钢中的网状碳化物75

3.6.2碳化物的带状偏析75

3.6.3低钨工具钢中WC的生成77

3.6.4渗碳体的石墨化79

3.6.5奥氏体不锈钢的碳化物析出80

4常见的热处理缺陷及预防措施83

4.1热处理设备与工艺标准83

4.2热电偶的校正84

43氧化与脱碳86

4.3.1放热式可控气氛88

43.2吸热式可控气氛89

4.4退火与正火90

4.4.1常见的完全退火缺陷及其预防91

4.4.2球化退火94

4.4.3低碳钢退火产生的晶粒粗化95

4.4.4常见的正火缺陷及其预防96

4.5常见的淬火缺陷及其预防97

4.5.1不完全淬火98

4.5.2淬裂101

4.5.3变形103

4.6回火105

4.6.1钢的回火脆性105

4.6.2合金工具钢的回火107

4.6.3时效变形107

4.7渗碳109

4.7.1过渗碳110

4.7.2渗碳不均112

4.7.3反常组织112

4.8氮化113

4.8.1白亮层114

4.8.3补充氮化117

4.8.2变形117

4.9高频淬火与火焰淬火118

4.9.1常见的高频淬火缺陷及其预防119

4.9.2常见的火焰淬火缺陷及其预防120

5淬裂122

5.1热应力122

5.2相变应力与热应力的重迭125

5.3淬火条件与残余应力（圆柱形试样）128

5.3.1冷却速度128

5.3.2尺寸效应（直径大小的影响）129

5.3.3化学成分130

5.4圆筒形试样的残余应力130

5.5淬裂与残余应力的关系131

5.6防止淬裂的措施133

5.6.1良好的设计133

5.6.2除去脱碳层134

5.6.3正确的热处理135

5.6.4刻印及其他工序中的注意事项136

5.7淬裂与防止措施的实例136

5.8分析淬裂的方法138

6热处理变形及预防措施140

6.1热处理变形的种类及其产生原因140

6.1.1尺寸变化142

6.1.2变形（外形扭曲）146

6.1.3热应变和相变应变的特征148

6.1.4渗碳淬火的变形特征152

6.1.5高频淬火的变形特征153

6.2尺寸变化及其计算154

6.2.1钢的组织和比容154

6.2.2组织转变引起的体积变化156

6.2.3高碳合金钢中的未溶碳化物和尺寸变化166

6.2.4材料的方向性对尺寸变化的影响167

6.2.5回火引起的尺寸变化168

6.2.6尺寸变化的计算值与实测值的比较169

6.3热处理变形的控制169

6.3.1零件设计169

6.3.2残余应力173

6.3.3热处理后的精加工174

6.3.4淬火引起的变形176

6.3.5回火对变形的调整180

6.3.6气体渗氮变形的防止181

6.3.7稳定化处理182

6.4加压淬火及其他186

6.5矫直188

附录189

一、单位换算表（英制换算米制）189

二、温度换算表（°F→℃）189

三、钢号对照表191