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第1章 钢的加热与冷却4

1.1 加热方式4

1.2 加热时间的计算6

1.2.1 加热时间的经验计算法6

1.2.2 加热时间的节能计算法7

1.2.3 加热时间的简易计算法8

1.3 钢件在盐浴中的加热8

1.3.1 热处理浴炉的分类9

1.3.2 金属及其化合物的熔点9

1.3.3 常用混合盐相图9

1.3.4 钢在盐浴中的加热特点13

1.4 钢件在真空中的加热18

1.4.1 真空热处理技术特点19

1.4.2 真空热处理加热工艺参数的设定22

1.5 淬火冷却介质29

1.5.1 淬火介质应具备的性能30

1.5.2 淬火介质的分类30

1.5.3 水及无机水溶液淬火介质31

1.5.4 水溶性聚合物淬火介质42

1.5.5 淬火油51

1.5.6 分级淬火、等温淬火用盐浴或碱浴淬火介质58

1.5.7 气体淬火介质62

1.5.8 悬浮粒子淬火介质64

1.5.9 浆状淬火介质65

1.5.10 用金属板散热冷却淬火66

第2章 热工仪表67

2.1 传感器与温度计67

2.1.1 热电偶67

2.1.2 热电阻70

2.1.3 辐射感温器71

2.1.4 光学高温计72

2.1.5 光电高温计73

2.1.6 红外光电高温计73

2.2 温度显示与调节仪表74

2.3 温度控制系统78

2.3.1 电阻炉温度自动控制回路78

2.3.2 真空炉温度控制系统79

2.3.3 盐浴炉温度控制系统79

2.4 热处理炉内的气氛控制系统80

2.5 流量计82

2.6 压力测量仪表83

第3章 热处理设备86

3.1 真空热处理炉86

3.1.1 真空热处理炉的分类方法86

3.1.2 外热式真空炉87

3.1.3 内热式真空炉89

3.2 电极盐浴炉99

3.2.1 电极盐浴炉的结构99

3.2.2 电极盐浴炉的设计103

3.2.3 电极盐浴炉的启动104

3.2.4 盐炉变压器105

3.2.5 盐浴炉的操作及维护106

3.2.6 筑炉工艺107

3.3 离子氮化炉（渗氮炉）108

3.4 井式电阻炉110

3.5 物理气相沉积（PVD）涂层设备113

3.6 喷砂机114

3.7 矫直（校直）设备115

第4章 热处理安全与环保118

4.1 热处理生产过程中的安全问题118

4.1.1 热处理生产中的危险因素118

4.1.2 热处理生产中的有害因素118

4.1.3 热处理生产厂房及作业环境119

4.1.4 热处理设备的安全121

4.1.5 热处理工艺作业的安全123

4.1.6 生产物料和剩余物料124

4.2 热处理环保126

4.2.1 热处理盐浴有害固体废物污染管理的一般规定126

4.2.2 热处理车间空气中有害物质的限值128

4.2.3 热处理盐浴有害固体废物无害化处理方法（JB/T 6047）129

第5章 结构钢热处理工艺131

5.1 结构钢退火正火工艺131

5.1.1 结构钢的退火，正火目的及其操作131

5.1.2 结构钢正火、退火工艺规范133

5.1.3 结构钢退火、正火后热处理质量检验137

5.1.4 结构钢退火、正火常见的缺陷及其对策137

5.2 结构钢调质工艺138

5.2.1 调质预备热处理138

5.2.2 调质工艺139

5.2.3 低碳钢调质工艺140

5.2.4 调质注意事项及质量检验141

5.2.5 热水淬火新工艺142

5.3 常用结构钢淬火回火工艺143

5.3.1 淬火工艺143

5.3.2 淬火方法144

5.3.3 淬火介质145

5.3.4 钢的淬透性145

5.3.5 结构钢的回火146

5.3.6 工艺参数146

5.3.7 淬火回火热处理常见缺陷及其对策150

5.4 结构钢渗碳151

5.4.1 气体渗碳151

5.4.2 液体渗碳156

5.4.3 固体渗碳157

5.4.4 真空渗碳159

5.4.5 离子渗碳与其他渗碳方法160

5.4.6 渗碳件的质量检验、常见缺陷及其对策162

5.5 结构钢渗氮164

5.5.1 气体渗氮164

5.5.2 离子渗氮167

5.5.3 其他渗氮方法169

5.5.4 渗氮件的质量检验171

5.5.5 渗氮件常见的缺陷、产生原因及其对策173

5.6 弹簧钢的热处理174

5.6.1 弹簧钢的预备热处理174

5.6.2 弹簧钢的淬火回火175

5.6.3 弹簧件的热处理质量检验、缺陷及其对策178

5.7 轴承钢热处理工艺179

5.7.1 轴承钢的预备热处理180

5.7.2 轴承钢淬火回火183

5.7.3 渗碳轴承钢及其热处理186

5.7.4 特殊用途轴承零件的热处理187

5.7.5 轴承钢制工件热处理质量检验、缺陷及其对策193

5.8 大型锻件热处理工艺195

5.8.1 大型锻件的锻后热处理（预备热处理）196

5.8.2 大型锻件的最终热处理197

5.8.3 大型锻件的其他热处理203

5.8.4 大型锻件热处理实例204

第6章 工具钢热处理工艺206

6.1 热作模具钢热处理工艺206

6.1.1 热作模具钢的预备热处理206

6.1.2 热作模具钢淬火回火处理208

6.1.3 热作模具热处理操作注意事项211

6.1.4 热作模具热处理质量检验及缺陷分析212

6.2 冷作模具钢热处理工艺214

6.2.1 冷作模具钢的预备热处理215

6.2.2 冷作模具钢的淬火回火处理217

6.2.3 模具的真空热处理220

6.2.4 冷作模具钢热处理操作注意事项221

6.2.5 冷作模具钢热处理质量检验及缺陷分析221

6.3 塑料模具钢热处理工艺224

6.3.1 塑料模具钢的分类224

6.3.2 对塑料模具钢的基本性能要求224

6.3.3 塑料模具钢热处理工艺规范226

6.4 玻璃模具钢热处理工艺232

6.5 金属切削刀具用钢热处理工艺234

6.5.1 刀具的服役条件及失效特征234

6.5.2 刀具用钢原材料质量要求235

6.5.3 碳素工具钢与合金工具钢的热处理237

6.5.4 高速工具钢的热处理241

6.6 五金工具及木工工具用钢及其热处理260

6.6.1 常用五金工具、木工工具用材及热处理工艺260

6.6.2 五金工具热处理实例262

6.6.3 木工工具热处理实例265

6.7 农机具及园林工具等工具的热处理工艺269

6.7.1 农机具热处理实例269

6.7.2 园林工具热处理实例273

6.7.3 其他工具热处理实例274

6.8 量具用钢及热处理工艺278

6.8.1 量具用钢278

6.8.2 量具热处理工艺280

6.8.3 量具热处理实例284

6.9 夹具热处理工艺287

6.9.1 夹具用钢288

6.9.2 夹具热处理质量检验289

6.9.3 典型夹具的热处理实例289

6.10 工模具钢的强韧化处理297

6.10.1 细化奥氏体晶粒的工艺与实例297

6.10.2 工模具双细化处理实例299

6.10.3 等温淬火提高模具寿命实例301

6.10.4 工模具钢强韧化处理实例304

6.11 工模具表面强化306

6.11.1 渗碳及碳氮共渗306

6.11.2 工模具渗氮及氮碳共渗319

6.11.3 工模具氧氮共渗及氧氮碳共渗等322

6.11.4 工模具渗硫、硫氮共渗及硫氮碳共渗等表面强化326

6.11.5 工模具蒸汽处理332

6.11.6 工模具渗硼及其共渗333

6.11.7 渗金属及其共渗347

6.11.8 气相沉积349

6.11.9 高能束表面改性350

6.12 工模具热处理缺陷分析352

6.12.1 热处理裂纹353

6.12.2 热处理畸变356

6.12.3 热处理过热过烧358

6.12.4 刀具表面脱碳362

6.12.5 腐蚀麻点363

6.12.6 热处理后硬度不合格365

6.12.7 金相组织不合格365

6.12.8 其他缺陷367

第7章 不锈钢及耐热钢的热处理373

7.1 铁素体不锈钢及热处理373

7.1.1 铁素体不锈钢热处理目的374

7.1.2 铁素体不锈钢热处理工艺375

7.1.3 铁素体不锈钢热处理缺陷及其防护376

7.2 奥氏体不锈钢及热处理376

7.3 马氏体不锈钢及热处理380

7.4 沉淀硬化不锈钢及热处理383

7.5 双相不锈钢及热处理387

7.6 不锈钢的其他热处理工艺388

7.7 不锈钢工件热处理实例390

第8章 钢结硬质合金及其热处理393

8.1 钢结合金的锻造及退火393

8.2 钢结合金淬火、回火394

8.3 表面强化处理396

8.4 其他钢结合金的热处理396

8.5 钢结合金工件热处理实例398

第9章 铸钢和铸铁的热处理401

9.1 铸钢热处理401

9.1.1 退火401

9.1.2 正火-回火处理403

9.1.3 调质405

9.1.4 高锰钢铸件的热处理工艺406

9.2 铸铁热处理408

9.2.1 灰铸铁件热处理410

9.2.2 球墨铸铁件热处理414

9.2.3 可锻铸铁件热处理420

9.2.4 蠕墨铸铁件热处理423

9.2.5 其他铸铁的热处理工艺424

9.3 铸铁件的热处理操作429

9.3.1 铸铁件的退火、正火操作429

9.3.2 铸铁的淬火及回火操作430

9.4 铸铁件热处理常见缺陷及其防护430

第10章 有色金属热处理工艺432

10.1 有色金属及其合金的热处理概论432

10.1.1 退火432

10.1.2 固溶处理434

10.1.3 时效435

10.2 铝及铝合金的热处理437

10.2.1 铝及铝合金热处理概述437

10.2.2 铝合金的热处理操作443

10.3 铜及铜合金的热处理446

10.3.1 退火446

10.3.2 淬火及回火452

10.3.3 铜及铜合金的热处理操作453

10.4 钛合金的热处理454

10.4.1 退火454

10.4.2 固溶处理和时效457

10.4.3 形变热处理458

10.4.4 化学热处理459

10.4.5 钛合金的污染问题459

10.4.6 钛合金热处理常见缺陷460

10.5 镁合金的热处理460

第11章 功能材料与稀有金属及合金的热处理464

11.1 功能材料的热处理464

11.1.1 软磁合金材料的热处理464

11.1.2 硬磁合金的热处理468

11.1.3 膨胀合金的热处理469

11.1.4 弹性合金的热处理471

11.1.5 形状记忆合金的热处理474

11.2 稀有金属热处理工艺476

11.2.1 锆及其合金的热处理477

11.2.2 钼及其合金的热处理478

11.2.3 钨及钨合金的热处理479

11.2.4 铌、钽及其合金的热处理480

11.2.5 稀有金属板材中间热处理及成品热处理工艺484

第12章 常用钢火花鉴别488

12.1 火花的形成原理488

12.2 火花的主要术语489

12.3 碳及合金元素对火花特征的影响491

12.3.1 碳对火花特征的影响491

12.3.2 合金元素对火花特征的影响492

12.4 常用钢火花特征495

12.5 火花鉴别要领500

附录503

附录A 高速钢刀具淬火晶粒度级别图谱（×500）503

附录B 高速钢刀具过热级别图谱（×500）512

附录C 高速钢刀具回火程度级别图谱（×500）519

附录D 常用钢临界淬火直径522

附录E 钢材加热颜色及回火颜色和温度的关系523

附录F 各种硬度之间的换算关系523