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第1章 固态相变概论1

1.1 金属固态相变的主要类型1

1.1.1 按固态相变类型随外界条件不同而引起的变化分类1

1.1.2 按原子迁移特征分类4

1.2 固态相变的主要特点4

1.2.1 相变驱动力5

1.2.2 相变阻力5

1.2.3 位向关系与惯习面7

1.2.4 晶体缺陷的作用7

1.2.5 形成过渡相7

1.3 固态相变的形核7

1.3.1 均匀形核7

1.3.2 非均匀形核8

1.4 固态相变时的晶核长大9

1.4.1 新相晶核的长大规律9

1.4.2 新相长大速度11

思考题13

第2章 钢加热时奥氏体的形成14

2.1 奥氏体的组织结构及性能14

2.1.1 奥氏体的组织与晶体结构14

2.1.2 奥氏体的性能15

2.2 奥氏体的形成15

2.2.1 奥氏体的形成条件15

2.2.2 奥氏体的形成机理16

2.3 奥氏体形成动力学19

2.3.1 共析钢奥氏体等温形成动力学19

2.3.2 奥氏体等温形成动力学分析21

2.3.3 影响奥氏体等温转变速度的因素22

2.3.4 连续加热时奥氏体形成的特征24

2.4 奥氏体晶粒长大及控制25

2.4.1 奥氏体晶粒度25

2.4.2 奥氏体晶粒长大与第二相颗粒的影响26

2.4.3 影响奥氏体晶粒长大的因素27

2.5 粗大晶粒的遗传与切断29

2.5.1 钢在加热时的过热现象29

2.5.2 粗大奥氏体晶粒的遗传及其控制29

思考题31

第3章 钢的过冷奥氏体转变32

3.1 过冷奥氏体的等温转变图32

3.1.1 共析钢过冷奥氏体等温转变图33

3.1.2 影响过冷奥氏体等温转变的因素34

3.1.3 IT曲线的基本类型38

3.2 过冷奥氏体的连续冷却转变图39

3.2.1 过冷奥氏体的连续冷却转变动力学图40

3.2.2 CT曲线的基本类型42

3.3 IT曲线与CT曲线的比较和应用42

3.3.1 IT曲线与CT曲线的比较42

3.3.2 IT曲线与CT曲线的应用43

思考题44

第4章 珠光体转变45

4.1 珠光体的组织形态与性能45

4.1.1 珠光体的组织形态45

4.1.2 珠光体的性能47

4.2 珠光体的转变过程48

4.2.1 珠光体转变热力学48

4.2.2 珠光体转变机理49

4.2.3 珠光体转变中的位向关系53

4.3 珠光体转变动力学54

4.3.1 珠光体形核率及长大速度54

4.3.2 珠光体等温转变动力学方程55

4.3.3 影响珠光体转变动力学的因素55

4.4 先共析转变58

4.4.1 先共析转变条件和先共析相形态59

4.4.2 伪共析转变61

4.5 钢中碳化物的相间析出61

4.5.1 相间析出产物的形态和性能61

4.5.2 相间析出条件63

思考题65

第5章 马氏体转变66

5.1 马氏体的晶体结构和转变特点66

5.1.1 马氏体的晶体结构66

5.1.2 马氏体的转变特点69

5.2 马氏体的组织形态和影响因素72

5.2.1 马氏体的组织形态72

5.2.2 影响马氏体形态及内部亚结构的因素76

5.3 马氏体转变晶体学78

5.4 马氏体转变热力学81

5.4.1 马氏体相变热力学条件81

5.4.2 影响Ms点的因素83

5.5 马氏体转变的动力学86

5.5.1 变温马氏体转变86

5.5.2 等温马氏体转变87

5.5.3 自促发形核与瞬间长大88

5.5.4 表面转变89

5.5.5 热弹性马氏体89

5.6 马氏体的力学性能90

5.6.1 马氏体的硬度和强度91

5.6.2 马氏体的塑性和韧性92

5.6.3 马氏体的相变诱发塑性94

5.7 奥氏体的稳定化95

5.7.1 奥氏体的热稳定化95

5.7.2 奥氏体的机械稳定化97

5.8 热弹性马氏体与形状记忆效应97

5.8.1 热弹性马氏体97

5.8.2 伪弹性与形状记忆效应98

5.8.3 形状记忆合金应用实例99

思考题100

第6章 贝氏体转变101

6.1 贝氏体的组织形态和亚结构101

6.1.1 上贝氏体101

6.1.2 下贝氏体102

6.1.3 无碳化物贝氏体103

6.1.4 粒状贝氏体104

6.1.5 反常贝氏体105

6.1.6 柱状贝氏体（B柱）105

6.2 贝氏体转变的特征和晶体学105

6.2.1 贝氏体转变的特征105

6.2.2 贝氏体转变的晶体学106

6.3 贝氏体转变热力学分析107

6.3.1 贝氏体转变热力学条件107

6.3.2 Bs点及其与钢成分的关系108

6.4 贝氏体转变机制108

6.4.1 贝氏体相变的切变理论108

6.4.2 贝氏体相变的台阶-扩散理论110

6.5 贝氏体转变动力学110

6.6 贝氏体的力学性能113

6.6.1 贝氏体的强度和硬度113

6.6.2 贝氏体的塑性和韧性114

6.7 魏氏组织116

6.7.1 魏氏组织的形态和特征116

6.7.2 魏氏组织的形成条件117

6.7.3 魏氏组织的形成机理118

6.7.4 魏氏组织的力学性能118

思考题118

第7章 钢的回火转变120

7.1 淬火钢回火时的组织变化120

7.1.1 马氏体中碳原子的偏聚121

7.1.2 马氏体的分解121

7.1.3 残余奥氏体的转变124

7.1.4 碳化物的转变126

7.1.5 碳化物球化、聚集长大和α相的回复与再结晶127

7.1.6 马氏体的回火产物129

7.2 合金元素对回火的影响129

7.2.1 提高钢的回火抗力129

7.2.2 引起二次硬化130

7.3 淬火钢回火时力学性能的变化132

7.3.1 硬度的变化132

7.3.2 其他力学性能的变化132

7.4 钢的回火脆性133

7.4.1 低温回火脆性134

7.4.2 高温回火脆性135

7.5 非马氏体组织回火时的变化137

思考题139

第8章 合金的脱溶沉淀与时效140

8.1 概述140

8.1.1 合金的固溶和脱溶沉淀140

8.1.2 脱溶沉淀的分类141

8.2 有色合金中的脱溶141

8.2.1 Al-Cu合金的脱溶沉淀141

8.2.2 晶体缺陷对时效的影响145

8.2.3 合金时效后的性能147

8.3 钢的时效148

8.3.1 低碳钢的淬火时效148

8.3.2 低碳钢的形变时效149

8.3.3 马氏体时效钢的时效151

思考题151

第9章 普通热处理153

9.1 钢的退火与正火153

9.1.1 钢的退火153

9.1.2 钢的正火158

9.1.3 退火、正火后钢的组织和性能158

9.1.4 退火、正火缺陷159

9.2 钢的淬火161

9.2.1 淬火的定义、目的及必要条件161

9.2.2 淬火介质161

9.2.3 钢的淬透性166

9.2.4 淬火工艺171

9.2.5 等温淬火工艺174

9.2.6 冷处理174

9.2.7 淬火冷却方法175

9.2.8 淬火缺陷与防止176

9.3 钢的回火182

9.3.1 回火温度的确定182

9.3.2 回火时间的确定185

9.3.3 回火后的冷却186

9.4 有色金属的热处理186

9.4.1 退火186

9.4.2 固溶和时效186

9.5 淬火工艺的发展及应用187

9.5.1 奥氏体晶粒超细化187

9.5.2 控制马氏体组织形态的热处理188

9.5.3 改善钢中第二相形态的热处理190

思考题191

第10章 钢的表面淬火192

10.1 表面淬火的分类及应用192

10.1.1 表面淬火的分类192

10.1.2 表面淬火的应用193

10.2 感应加热表面淬火193

10.2.1 感应加热基本原理及特点193

10.2.2 感应加热时钢的相变特点194

10.2.3 高频感应加热淬火后的组织与性能195

10.2.4 高频感应表面淬火工艺的制订197

10.2.5 表面淬火用钢199

10.3 火焰加热表面淬火200

10.3.1 火焰用可燃气体及特性200

10.3.2 火焰加热表面淬火工艺简介201

10.3.3 影响火焰加热表面淬火质量的因素201

10.3.4 火焰淬火的优、缺点202

10.4 其他表面淬火法203

10.4.1 电接触加热表面淬火203

10.4.2 电解液加热表面淬火203

思考题204

第11章 钢的化学热处理205

11.1 化学热处理的一般过程205

11.1.1 渗剂的分解205

11.1.2 吸附206

11.1.3 扩散206

11.2 钢的渗碳207

11.2.1 渗碳件的主要技术要求和渗碳用钢207

11.2.2 固体渗碳209

11.2.3 液体渗碳210

11.2.4 气体渗碳210

11.2.5 渗碳后的热处理212

11.2.6 渗碳层深度测量214

11.2.7 渗碳后钢的组织与性能214

11.2.8 渗碳后的质量检验217

11.3 钢的渗氮218

11.3.1 渗氮的特点和分类218

11.3.2 Fe-N相图和氮化层组织218

11.3.3 氮化前的热处理219

11.3.4 气体渗氮原理220

11.3.5 气体氮化工艺222

11.3.6 渗氮件的质量检验223

11.3.7 离子渗氮224

11.4 钢的碳氮共渗225

11.4.1 碳和氮同时在钢中扩散的特点225

11.4.2 中温碳氮共渗工艺226

11.4.3 低温氮碳共渗工艺（软氮化）228

11.5 钢的渗硼229

11.5.1 渗硼层的组织性能229

11.5.2 渗硼法229

11.5.3 渗硼前处理和渗硼后热处理230

11.6 渗金属230

11.6.1 钢的渗铝231

11.6.2 钢的渗铬232

思考题233

第12章 特种热处理235

12.1 真空热处理235

12.1.1 关于真空的基本知识235

12.1.2 真空热处理的伴生现象及其特异效果236

12.1.3 真空热处理的应用238

12.2 形变热处理242

12.2.1 相变前进行形变的形变热处理243

12.2.2 相变过程中进行形变249

12.2.3 相变后进行形变250

12.3 激光表面热处理251

12.3.1 激光束表面改性原理251

12.3.2 激光束表面改性技术及应用252

思考题254

第13章 常用热处理炉简介255

13.1 热处理电阻炉255

13.1.1 热处理电阻炉的基本类型255

13.1.2 普通型间隙式箱式电阻炉256

13.1.3 井式电阻炉257

13.1.4 台车炉及罩式电阻炉258

13.2 热处理浴炉259

13.2.1 浴炉的特性259

13.2.2 按浴液分类的浴炉260

13.2.3 按加热方式分类的浴炉260

13.3 可控气氛热处理炉261

13.3.1 可控气氛热处理炉的分类261

13.3.2 可控气氛热处理炉的结构特点261

13.3.3 密封箱式炉261

13.3.4 推杆式光亮淬火连续炉262

13.4 真空热处理炉263

13.5 表面热处理设备266

13.5.1 感应加热设备266

13.5.2 等离子渗氮炉267

思考题269

附录A　常用钢临界点、淬火加热温度及Ms点270

附录B　钢的硬度与强度换算表274

参考文献277