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第一章 热处理安全技术知识1

第一节 热处理安全防护用品及安全技术的一般要求1

一、热处理安全防护用品1

二、热处理安全技术的一般要求1

第二节 热处理安全技术2

一、防火3

二、防爆6

三、防毒8

四、防触电12

五、防止其它事故的安全技术13

第二章 钢的正火与退火15

第一节 常用锻（铸）件的预先热处理15

第二节 弹簧钢退火和正火工艺规范16

一、常用弹簧钢退火和正火工艺规范16

二、常用弹簧钢高温回火（软化）工艺规范16

三、热轧弹簧钢和冷拔（卷）弹簧钢丝去除应力回火16

第三节 轴承钢退火和正火工艺规范17

一、常用轴承钢普通退火工艺规范17

二、常用轴承钢等温退火工艺规范17

三、常用轴承钢正火工艺规范18

四、常用轴承钢退火后的力学性能18

五、常用轴承钢正火后的力学性能18

第四节 工具钢的退火和正火工艺规范19

一、碳素工具钢退火和正火工艺规范19

二、碳素工具钢球化退火工艺规范19

三、常用工（冷）模具钢退火工艺规范19

四、常用工模具钢调质和高温回火工艺规范21

五、热作模具钢退火工艺规范22

六、锻模翻新退火和去应力退火工艺规范23

七、常用高速钢退火工艺规范24

八、AISI工具钢的正火与退火规范25

第三章 钢的淬火与回火27

第一节 常用钢的热处理特性和工件的预留磨量27

一、常用钢的热处理特性27

二、工件预留磨量计算28

第二节 常用钢的临界点及淬火、回火工艺参数29

一、常用钢的临界点及淬火工艺参数29

二、常用钢的回火工艺参数38

第三节 常用钢的淬火临界直径与半马氏体硬度44

一、常用钢的淬火临界直径44

二、碳钢、合金钢的半马氏体硬度与含碳量的关系48

第四节 钢的淬火加热参数48

一、常用钢的热处理加热温度规范48

二、钢的加热时间的经验公式48

三、工模具钢在不同介质中的加热时间51

四、典型钢件在空气炉中的加热时间比较51

五、工具钢在火焰中的加热时间52

六、钢的加热火色与温度的关系52

第五节 钢的淬火冷却参数53

一、常用淬火介质的冷却强度53

二、工件在水淬、油淬和分级淬火的停留时间经验数据54

三、不同尺寸试样到达预定温度所需时间54

四、圆棒油冷到达预定温度的时间55

五、矩形断面试样油淬的等效直径56

六、常用的冷处理冷却介质56

七、几种钢不同直径油淬、水淬的表面硬度57

第六节 热处理用盐浴与淬火介质57

一、热处理盐浴分类及其物理化学性质57

二、常用热处理盐浴、水溶性淬火介质及淬火用油59

第七节 钢的回火参数62

一、各种回火的加热、冷却与应用63

二、碳素和合金结构钢的高温回火加热时间64

三、一般工具钢的保温时间64

四、不同回火时间的等效回火温度64

五、几种钢的时效温度与时间65

六、回火火色与温度的关系65

第四章 模具选材及热处理66

第一节 常用冷作模具选材及模具硬度要求66

一、常用冷冲模、冲裁模的选材及模具的硬度要求66

二、常用拔丝模、滚压模的选材及模具的硬度要求67

三、常用冷镦模的选材及模具的硬度要求68

四、常用剪刀的选材及模具的硬度要求69

五、常用冷挤压、冷精压和粉压模的选材及模具的硬度要求69

六、常用塑料模的选材及模具的硬度要求70

七、冷作模具钢基本特性的对比71

第二节 冷作模具钢热处理变形71

一、冷作模具钢热处理变形规律71

二、影响冷作模具钢淬火变形的因素71

三、冷作模具钢的基本特性对热处理变形倾向的影响72

四、冷作模具防止淬裂、控制变形的基本途径72

五、工艺因素对冷作模具型腔变形趋势的影响72

六、防止模具淬裂、变形的加热工艺要点73

七、常用冷作模具钢预冷工艺规范73

八、冷-热浴复合分级淬火工艺要点74

第三节 热作模具热处理的基本数据74

一、各种锻压设备的加载速度74

二、锻模的高度与适用吨位75

三、热锻模硬度与高度的关系75

四、各种热作模具的硬度要求75

五、模具硬度与锻件重量的关系76

六、热锻模在空气中的预冷时间76

七、热锻模在20号机油中的冷却时间76

八、5CrMnMo模块淬火的油冷时间77

九、锤锻模用钢的淬透性77

十、锻模在电炉中的回火加热时间77

十一、锻模的回火方法78

十二、机锻模及压铸模的选材及硬度要求78

第四节 常用模具钢的淬火、回火工艺规范78

一、常用工（冷）模具用钢的淬火、回火工艺规范78

二、热作模具钢的淬火、回火工艺规范81

第五章 钢的渗碳与渗氮83

第一节 钢的渗碳83

一、渗碳碳浓度及渗碳深度要求83

二、固体渗碳83

三、气体渗碳86

四、液体渗碳（又称液体软氮化或液体氰化）87

五、膏剂渗碳92

六、常用结构钢的渗碳、淬火、回火热处理规范及性能92

第二节 钢的渗氮处理93

一、常用钢渗氮前的调质工艺93

二、调质中回火温度对38CrMoAlA渗氮层深度和硬度的影响94

三、模具、量具、刃具渗氮前的热处理规范94

四、不锈钢、耐热钢渗氮前的热处理规范95

五、合金铸铁渗氮前的退火或调质处理96

六、渗氮件非渗氮部位的保护96

七、渗氮温度和氨分解率的合理范围96

八、一段、两段和三段渗氮工艺97

九、齿轮渗氮层深度与模数的关系97

十、某些模具的三段渗氮工艺97

十一、渗氮实例：3000hp机车内燃机曲轴的渗氮98

第三节 软氮化98

一、盐浴软氮化99

二、气体软氮化100

三、几种常用材料氮化层厚度与表面硬度范围103

四、非氮化部位的保护方法103

第六章 不锈钢、耐热钢及铸铁的热处理104

第一节 不锈钢的热处理104

一、铁素体不锈钢与马氏体不锈钢的热处理与性能104

二、奥氏体与奥氏体-铁素体不锈钢的热处理与性能106

第二节 热强钢的热处理109

一、锅炉用珠光体热强钢的热处理、性能与应用109

二、12Cr马氏体热强钢的热处理和性能109

三、典型奥氏体热强钢的热处理与使用温度110

四、典型镍基合金的热处理规范与使用温度110

五、一些气阀钢的热处理和性能111

第三节 铸铁的热处理工艺规范111

第七章 有色金属及其合金112

第一节 铝及其合金的热处理112

一、铝合金的分类与性能特点112

二、纯铝及变形合金的热处理工艺规范113

三、变形铝合金的淬火加热与保温时间115

四、常用耐热铝合金的热处理工艺规范116

五、铸铝合金的热处理工艺规范116

第二节 铜合金的热处理118

一、黄铜的退火工艺规范118

二、青铜的热处理工艺规范119

三、白铜的热处理工艺规范120

第三节 钛合金的热处理120

一、钛合金的编号方法120

二、钛合金的热处理121

第四节 镁合金的热处理123

一、铸造镁合金的热处理工艺规范123

二、变形镁合金的热处理工艺规范123

第八章 钢的火花鉴别124

第一节 火花鉴别的重要性及基本方法124

一、火花鉴别的重要性124

二、火花鉴别的砂轮选择、材料准备和基本要求124

第二节 火花的基本特征125

一、火花部位的名称与特征125

二、碳元素的火花特征127

三、合金元素的火花特征129

第三节 典型钢材的火花特征132

一、典型结构钢的火花特征132

二、典型工具钢的火花特征135

第九章 热处理电阻炉功率及炉丝的简易计算方法137

第一节 热处理炉的基本结构137

一、炉体部分137

二、机械传动部分138

三、控制系统138

第二节 热处理电阻炉功率的简易设计140

一、经验计算法140

二、按炉膛容积确定功率140

三、类比法确定炉子功率141

第三节 热处理电阻炉功率的热平衡计算法152

第四节 电炉丝的简易计算方法160

附录166

附表1 铸铁、铸钢和铝合金代码166

附表2 我国铝合金新旧原始状态代号对照表（GB/T 16475—1996）167

附表3 铝合金H×Y细分状态代号与加工硬化程度168

附表4 铝合金T×细分状态代号说明与应用168

附表5 铝合金T××及T×××细分状态代号说明与应用169

附表6 我国铝合金新旧牌号对照表（GB/T 3190—1996）170

附表7 国内外常用钢号对照表171

附表8 布氏硬度试验基本条件174

附表9 布氏硬度检验试样的最小厚度174

附表10 布氏硬度标尺技术条件175

附表11 布氏硬度试验施加负荷的规定175

附表12 金属布氏硬度（HB）数值表175

附表13 洛氏硬度标尺技术条件178

附表14 表面洛氏硬度标尺技术条件178

附表15 在圆柱体上测定HRC的数值修正表178

附表16 在圆柱体上测定HRB的数值修正表179

附表17 在球面上测定HRC的数值修正表179

附表18 维氏硬度标记方法179

附表19 压痕对角线长度d与维氏硬度值对照表（载荷98N）179

附表20 肖氏硬度与洛氏硬度换算表185

附表21 钢铁硬度与强度换算表（一）185

附表22 钢铁硬度及强度换算表（二）191

附表23 铝合金HB10D2为首列硬度与强度换算192

附表24 洛氏、布氏、维氏、努氏硬度换算表195

附表25 部分常用的金相腐蚀剂配比及用途196

附表26 彩色金相腐蚀剂及应用实例197

附表27 常见夹杂物的特征200

附表28 不同放大倍数下奥氏体晶粒度的换算202

附表29 晶粒度与其它晶粒大小表示方法的比较203

附表30 圆形拉伸试样的外形尺寸204

附表31 圆形试样标距L0内尺寸的允许偏差204

附表32 圆形铸铁拉伸试样的外形尺寸204

附表33 疲劳试样尺寸表207

附表34 常用热电偶主要技术条件207

附表35 铂铑-铂热电偶分度表208

附表36 镍铬-镍硅（镍铬-镍铝）热电偶分度表212

附表37 镍铬-考铜热电偶分度表215

参考文献218