熱處理手冊第1卷工藝基礎(chǔ)（第4版修訂本）

第4版前言
第1章基礎(chǔ)資料1
1.1金屬熱處理工藝分類及代號(hào)1
1.1.1基礎(chǔ)分類1
1.1.2附加分類1
1.1.3常用熱處理工藝及代號(hào)1
1.2合金相圖3
1.2.1鐵碳系合金相圖3
1.2.2其他鐵基合金相圖8
1.2.3鋁基、銅基及鈦基合金相圖11
1.3現(xiàn)行熱處理標(biāo)準(zhǔn)題錄14
參考文獻(xiàn)17
第2章金屬熱處理的加熱18
2.1金屬和合金相變過程中的元素?cái)U(kuò)散18
2.1.1擴(kuò)散的一般規(guī)律18
2.1.2碳在鋼中的擴(kuò)散18
2.2鋼的加熱轉(zhuǎn)變19
2.2.1珠光體—奧氏體轉(zhuǎn)變19
2.2.2鐵素體—珠光體向奧氏體的等溫
轉(zhuǎn)變20
2.2.3連續(xù)加熱時(shí)的奧氏體形成過程22
2.2.4鋼加熱時(shí)的奧氏體晶粒長大24
2.2.5過熱和過燒25
2.2.6鋼的晶粒度對性能的影響26
2.2.7奧氏體晶粒度的顯示和測定26
2.3加熱介質(zhì)和金屬與介質(zhì)的作用28
2.3.1加熱介質(zhì)分類28
2.3.2金屬在各種介質(zhì)中加熱時(shí)的行為29
2.4加熱計(jì)算公式及常用圖表39
2.4.1影響加熱速度的因素39
2.4.2鋼件加熱時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法40
2.4.3從節(jié)能角度考慮的加熱時(shí)間
計(jì)算法41
2.5加熱節(jié)能措施44
2.5.1加熱設(shè)備的節(jié)能44
2.5.2加熱工藝措施節(jié)能46
2.5.3合理的生產(chǎn)管理49
2.6可控氣氛49
2.6.1分類及用途49
2.6.2制備方法57
2.6.3爐氣控制原理76
2.6.4爐氣檢測方法80
2.7加熱熔鹽和流態(tài)床84
2.7.1加熱熔鹽的成分及用途84
2.7.2鹽浴的脫氧及脫氧劑89
2.7.3長效鹽92
2.7.4流態(tài)床加熱的特點(diǎn)93
2.8真空中的加熱95
2.8.1金屬在真空中加熱時(shí)的行為95
2.8.2金屬在真空中的加熱速度96
參考文獻(xiàn)97
第3章金屬熱處理的冷卻98
3.1鋼的過冷奧氏體轉(zhuǎn)變98
3.1.1過冷奧氏體的高溫分解98
3.1.2馬氏體轉(zhuǎn)變與馬氏體100
3.1.3貝氏體轉(zhuǎn)變與貝氏體105
3.1.4過冷奧氏體等溫分解轉(zhuǎn)變動(dòng)
力學(xué)108
3.2鋼件熱處理的冷卻過程112
3.2.1熱處理的各種冷卻方式112
3.2.2鋼冷卻時(shí)的內(nèi)應(yīng)力113
3.2.3淬火裂紋115
3.2.4淬火畸變117
3.3淬火冷卻介質(zhì)119
3.3.1淬火冷卻介質(zhì)應(yīng)具備的特性及其
分類119
3.3.2淬火冷卻介質(zhì)冷卻特性的評價(jià)
方法120
3.3.3常用淬火冷卻介質(zhì)及冷卻方式127
3.4淬火冷卻過程的計(jì)算機(jī)模擬139
3.4.1導(dǎo)熱計(jì)算139
3.4.2相變量的計(jì)算139
3.4.3應(yīng)力場分析141
3.4.4復(fù)雜淬火操作的模擬以及非線性
處理141
3.4.5借助于計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行熱處理虛擬
生產(chǎn)141
參考文獻(xiàn)142
第4章鋼鐵件的整體熱處理143
4.1鋼的熱處理143
4.1.1鋼的退火與正火143
4.1.2鋼的淬火149
4.1.3鋼的回火166
4.1.4鋼的感應(yīng)穿透加熱調(diào)質(zhì)173
4.2鑄鐵的熱處理175
4.2.1鑄鐵的分類和應(yīng)用175
4.2.2鑄鐵熱處理基礎(chǔ)179
4.2.3白口鑄鐵的熱處理186
4.2.4灰鑄鐵的熱處理188
4.2.5球墨鑄鐵的熱處理195
4.2.6可鍛鑄鐵的熱處理208
參考文獻(xiàn)213
第5章表面加熱熱處理214
5.1感應(yīng)加熱熱處理214
5.1.1感應(yīng)加熱原理214
5.1.2鋼件感應(yīng)加熱時(shí)的相變特點(diǎn)217
5.1.3感應(yīng)器221
5.1.4感應(yīng)淬火工藝235
5.1.5超高頻脈沖和大功率脈沖感應(yīng)
淬火249
5.1.6感應(yīng)淬火件的回火251
5.1.7感應(yīng)淬火常見的質(zhì)量問題及
返修251
5.2火焰淬火252
5.2.1火焰加熱方法252
5.2.2火焰噴嘴和燃料氣253
5.2.3火焰淬火工藝規(guī)范257
5.3激光、電子束熱處理260
5.3.1激光熱處理的特點(diǎn)260
5.3.2電子束熱處理的特點(diǎn)262
5.3.3表面相變硬化262
5.3.4表面熔化快速凝固硬化271
5.3.5表面合金化和熔覆274
5.3.6激光熱處理設(shè)備276
5.4其他表面熱處理方式278
5.4.1接觸電阻加熱表面淬火278
5.4.2電解液加熱表面淬火279
5.4.3浴爐加熱表面淬火279
參考文獻(xiàn)280
第6章化學(xué)熱處理281
6.1鋼的滲碳282
6.1.1滲碳原理282
6.1.2滲碳方法284
6.1.3滲碳用鋼及滲碳后的熱處理296
6.1.4滲碳層的組織和性能298
6.1.5滲碳件質(zhì)量檢查、常見缺陷及
防止措施300
6.2鋼的碳氮共滲301
6.2.1概述301
6.2.2氣體碳氮共滲302
6.2.3其他碳氮共滲方法304
6.2.4碳氮共滲用鋼及共滲后的
熱處理305
6.2.5碳氮共滲層的組織和性能308
6.2.6碳氮共滲工件質(zhì)量檢查與常見
缺陷及防止措施309
6.3滲氮及以氮為主的共滲310
6.3.1滲氮310
6.3.2氮碳共滲326
6.3.3氧氮共滲331
6.3.4硫氮共滲331
6.3.5硫氮碳共滲333
6.4滲金屬及碳氮之外的非金屬334
6.4.1滲硼334
6.4.2滲鋁337
6.4.3滲鋅340
6.4.4滲鉻342
6.4.5熔鹽碳化物覆層工藝345
6.4.6滲硫347
6.4.7滲硅、鈦、鈮、釩、錳347
6.4.8多元共滲與復(fù)合滲347
6.5離子化學(xué)熱處理352
6.5.1離子化學(xué)熱處理基礎(chǔ)352
6.5.2離子滲氮355
6.5.3離子氮碳共滲364
6.5.4離子滲碳及碳氮共滲366
6.5.5離子滲硫及含硫介質(zhì)的多元
共滲368
6.5.6離子滲硼371
6.5.7離子滲金屬372
6.6氣相沉積與離子注入技術(shù)373
6.6.1氣相沉積技術(shù)373
6.6.2離子注入技術(shù)388
參考文獻(xiàn)395
第7章形變熱處理396
7.1概述396
7.2低溫形變熱處理398
7.2.1低溫形變熱處理工藝398
7.2.2鋼低溫形變熱處理的組織變化401
7.2.3鋼低溫形變熱處理后的力學(xué)
性能403
7.2.4其他低溫形變熱處理409
7.3高溫形變熱處理415
7.3.1高溫形變熱處理工藝415
7.3.2鋼高溫形變淬火的組織變化418
7.3.3鋼高溫形變熱處理后的力學(xué)
性能420
7.3.4鋼的鍛熱淬火426
7.3.5控制軋制429
7.3.6非調(diào)質(zhì)鋼431
7.4表面形變熱處理431
7.4.1表面高溫形變淬火431
7.4.2預(yù)冷形變表面形變熱處理433
7.4.3表面形變時(shí)效434
7.5形變化學(xué)熱處理434
7.5.1形變對擴(kuò)散過程的影響434
7.5.2鋼件化學(xué)熱處理后的冷形變435
7.5.3鋼件化學(xué)熱處理后的表面高溫
形變淬火436
7.5.4鋼件晶粒多邊化處理后的化學(xué)熱
處理436
參考文獻(xiàn)437
第8章非鐵金屬的熱處理438
8.1銅及銅合金的熱處理438
8.1.1銅及銅合金的性能及用途438
8.1.2銅及銅合金的熱處理概述448
8.1.3黃銅的熱處理449
8.1.4青銅的熱處理451
8.1.5白銅及其熱處理458
8.2鋁及鋁合金的熱處理460
8.2.1純鋁的特性460
8.2.2鋁合金的分類461
8.2.3變形鋁合金461
8.2.4鑄造鋁合金465
8.2.5變形鋁合金的退火465
8.2.6變形鋁合金的固溶處理與時(shí)效470
8.2.7其他熱處理479
8.2.8變形鋁合金加工及熱處理狀態(tài)
代號(hào)482
8.2.9鑄造鋁合金的熱處理485
8.2.10鋁合金的熱處理缺陷487
8.3鎂合金的熱處理490
8.3.1鎂及鎂合金490
8.3.2鎂合金熱處理的主要類別493
8.3.3熱處理設(shè)備和操作496
8.3.4熱處理缺陷及防止方法496
8.3.5鎂合金熱處理安全技術(shù)497
8.4鈦及鈦合金的熱處理497
8.4.1鈦合金中的合金元素499
8.4.2工業(yè)純鈦及鈦合金的分類499
8.4.3鈦合金中的不平衡相變504
8.4.4鈦合金的熱處理510
8.4.5影響鈦合金熱處理質(zhì)量的因素515
8.5高溫合金的熱處理515
8.5.1高溫合金的分類和牌號(hào)表示法515
8.5.2高溫合金中的合金化元素及其
作用516
8.5.3高溫合金強(qiáng)化機(jī)制簡介516
8.5.4高溫合金的熱處理517
8.6貴金屬及其合金的熱處理526
8.6.1貴金屬及其合金的應(yīng)用范圍526
8.6.2貴金屬基合金的熱處理538
參考文獻(xiàn)546
第9章鐵基粉末冶金件及硬質(zhì)合金的
熱處理547
9.1概論547
9.1.1粉末冶金的應(yīng)用范圍547
9.1.2粉末冶金方法547
9.1.3粉末冶金材料的分類547
9.2鐵基粉末冶金件及其熱處理552
9.2.1鐵基粉末冶金材料的分類553
9.2.2鐵基粉末冶金材料的標(biāo)記方法553
9.2.3鐵基粉末冶金件的制造工藝
流程553
9.2.4粉末冶金用鐵和鐵合金粉末553
9.2.5燒結(jié)鐵、鋼粉末冶金件的性能556
9.2.6提高鐵基粉末冶金件性能的
方法556
9.2.7鐵基粉末冶金件的應(yīng)用558
9.2.8鐵基粉末冶金件的熱處理560
9.2.9國外鐵基粉末冶金件的牌號(hào)、成分
和性能575
9.3鋼結(jié)硬質(zhì)合金及其熱處理582
9.3.1鋼結(jié)硬質(zhì)合金的特點(diǎn)、牌號(hào)、性能
和用途582
9.3.2鋼結(jié)硬質(zhì)合金的熱處理584
9.3.3鋼結(jié)硬質(zhì)合金的組織與性能586
9.4粉末高速鋼及其熱處理591
9.4.1粉末高速鋼類別和性能591
9.4.2熱等靜壓和熱擠壓粉末高速鋼592
9.5硬質(zhì)合金及其熱處理593
9.5.1硬質(zhì)合金的分類和用途593
9.5.2影響硬質(zhì)合金性能的因素594
9.5.3硬質(zhì)合金的牌號(hào)、性能和用途595
9.5.4硬質(zhì)合金的熱處理597
9.5.5國外硬質(zhì)合金牌號(hào)、性能及
用途599
參考文獻(xiàn)601
第10章功能合金的熱處理602
10.1電性合金及其熱處理602
10.1.1金屬的導(dǎo)電性602
10.1.2導(dǎo)電合金605
10.1.3電阻合金621
10.2磁性合金的熱處理633
10.2.1金屬磁性的物理基礎(chǔ)633
10.2.2軟磁合金的熱處理636
10.2.3永磁合金的熱處理649
10.3膨脹合金的熱處理667
10.3.1金屬的熱膨脹特性667
10.3.2低膨脹合金的熱處理669
10.3.3鐵磁性定膨脹合金的熱處理676
10.3.4無磁性定膨脹合金的熱處理684
10.3.5高膨脹合金的熱處理688
10.4彈性合金的熱處理691
10.4.1金屬的彈性性能691
10.4.2高彈性合金的熱處理694
10.4.3恒彈性合金的熱處理716
10.5形狀記憶合金及其定形熱處理724
10.5.1超彈性和形狀記憶效應(yīng)725
10.5.2鈦鎳形狀記憶合金729
10.5.3銅基形狀記憶合金739
10.5.4形狀記憶合金的應(yīng)用747
參考文獻(xiàn)754
第11章其他熱處理技術(shù)755
11.1磁場熱處理755
11.1.1磁場對材料固態(tài)相變的影響755
11.1.2磁場熱處理對材料性能的影響及
應(yīng)用757
11.1.3磁場淬火設(shè)備及存在的問題759
11.2強(qiáng)烈淬火759
11.2.1強(qiáng)烈淬火原理759
11.2.2強(qiáng)烈淬火對鋼組織性能的影響及
其應(yīng)用761
11.2.3強(qiáng)烈淬火設(shè)備762
11.3微弧氧化763
11.3.1微弧氧化的發(fā)展過程763
11.3.2微弧氧化基本原理763
11.3.3微弧氧化工藝及其裝置765
11.3.4微弧氧化的應(yīng)用實(shí)例765
參考文獻(xiàn)769第1章緒論1
1.1熱處理設(shè)備分類1
1.1.1熱處理主要設(shè)備1
1.1.2熱處理輔助設(shè)備1
1.2熱處理爐的分類、特性和編號(hào)2
1.2.1熱處理爐的分類2
1.2.2熱處理爐的主要特性2
1.2.3熱處理爐的編號(hào)3
1.3加熱裝置的類別和特性4
1.3.1感應(yīng)加熱裝置4
1.3.2火焰加熱裝置4
1.3.3接觸電阻加熱裝置5
1.3.4直接電阻加熱裝置5
1.3.5電解液加熱裝置5
1.3.6等離子加熱裝置5
1.3.7激光加熱裝置5
1.3.8電子束加熱裝置5
1.4氣相沉積裝置的類別和特性5
1.4.1氣相沉積裝置5
1.4.2離子束裝置5
1.5熱處理設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)6
1.6熱處理設(shè)備設(shè)計(jì)的一般程序和基本
要求7
1.6.1設(shè)計(jì)的初始資料7
1.6.2熱處理設(shè)備設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和
步驟7
1.7熱處理電熱設(shè)備設(shè)計(jì)的一般要求8
1.7.1電熱設(shè)備設(shè)計(jì)通用性技術(shù)要求8
1.7.2電阻爐的設(shè)計(jì)要求9
第2章熱處理設(shè)備常用材料及基礎(chǔ)
構(gòu)件10
2.1耐火材料10
2.1.1耐火材料的主要性能10
2.1.2常用的耐火制品10
2.1.3不定形耐火材料23
2.1.4耐火纖維30
2.2隔熱材料32
2.2.1硅藻土及其制品32
2.2.2石棉制品32
2.2.3礦渣棉及其制品33
2.2.4蛭石及其制品34
2.2.5巖棉制品34
2.2.6膨脹珍珠巖制品34
2.2.7硅酸鈣絕熱板34
2.2.8納米絕熱材料35
2.3耐熱金屬材料36
2.3.1耐熱鋼36
2.3.2耐熱鑄鋼及合金43
2.3.3耐熱鑄鐵45
2.4電熱材料及基礎(chǔ)構(gòu)件46
2.4.1金屬電熱元件46
2.4.2非金屬電熱元件59
2.4.3紅外電熱元件77
2.4.4管狀電熱元件79
2.4.5輻射管82
2.5常用設(shè)備和儀表86
2.5.1通風(fēng)機(jī)86
2.5.2泵106
2.5.3真空泵108
2.5.4閥門120
2.5.5真空閥122
2.5.6流速、流量計(jì)127
2.5.7壓力測量儀表127
參考文獻(xiàn)130
第3章熱處理電阻爐131
3.1熱處理電阻爐選擇與設(shè)計(jì)內(nèi)容131
3.2熱處理電阻爐爐體結(jié)構(gòu)131
3.2.1爐架和爐殼131
3.2.2爐襯131
3.2.3爐口裝置133
3.3熱處理電阻爐功率計(jì)算134
3.3.1間歇式爐功率計(jì)算134
3.3.2連續(xù)式熱處理爐的功率計(jì)算138
3.4普通間歇式箱式電阻爐138
3.4.1爐型種類及用途138
3.4.2爐子結(jié)構(gòu)及特性139
3.5臺(tái)車爐140
3.5.1爐型種類及用途140
3.5.2爐子結(jié)構(gòu)140
3.6RJ系列自然對流井式電阻爐141
3.6.1爐型種類及用途141
3.6.2爐子結(jié)構(gòu)及特性141
3.7強(qiáng)迫對流箱式電阻爐143
3.7.1爐型種類及用途143
3.7.2爐子結(jié)構(gòu)及特性147
3.7.3氣體流量計(jì)算147
3.8強(qiáng)迫對流井式電阻爐148
3.8.1爐型種類及用途148
3.8.2爐子結(jié)構(gòu)及特性148
3.9井式滲碳爐和滲氮爐149
3.9.1爐型種類及用途149
3.9.2爐子結(jié)構(gòu)及特性151
3.10罩式爐153
3.10.1爐型種類及用途153
3.10.2爐子結(jié)構(gòu)及特性153
3.10.3罩式爐功率分配155
3.11密封箱式爐155
3.11.1爐型種類及用途155
3.11.2爐子結(jié)構(gòu)及特性158
3.11.3密封箱式爐生產(chǎn)線160
3.11.4爐內(nèi)導(dǎo)軌161
3.12轉(zhuǎn)筒式爐161
3.12.1轉(zhuǎn)筒式爐的特點(diǎn)及用途161
3.12.2轉(zhuǎn)筒式爐的結(jié)構(gòu)162
3.13推桿式連續(xù)熱處理爐及其生產(chǎn)線162
3.13.1推桿式爐的特點(diǎn)及用途162
3.13.2推桿式滲碳爐及其生產(chǎn)線162
3.13.3推桿式滲氮爐及其生產(chǎn)線164
3.13.4推桿式普通熱處理爐166
3.13.5推桿式爐的結(jié)構(gòu)166
3.13.6三室推桿式氣體滲碳爐168
3.14輸送帶式爐及其生產(chǎn)線170
3.14.1輸送帶式爐的特點(diǎn)及用途170
3.14.2DM型網(wǎng)帶式爐170
3.14.3TCN型網(wǎng)帶式爐171
3.14.4無罐輸送帶式爐171
3.14.5網(wǎng)帶式爐的基本結(jié)構(gòu)172
3.14.6鏈板式爐173
3.15振底式爐174
3.15.1振底式爐的特點(diǎn)及用途174
3.15.2氣動(dòng)振底式爐174
3.15.3機(jī)械式振底爐177
3.15.4電磁振底爐178
3.16輥底式爐180
3.16.1輥底式爐的特點(diǎn)及用途180
3.16.2爐型結(jié)構(gòu)180
3.16.3輥?zhàn)?81
3.16.4輥底式爐爐膛結(jié)構(gòu)182
3.17轉(zhuǎn)底式爐183
3.17.1轉(zhuǎn)底式爐的特點(diǎn)及用途183
3.17.2爐型結(jié)構(gòu)183
3.17.3轉(zhuǎn)底式爐的主要結(jié)構(gòu)組成184
3.18滾筒式(鼓形)爐186
3.18.1滾筒式爐的特點(diǎn)及用途186
3.18.2滾筒式爐結(jié)構(gòu)186
3.19步進(jìn)式和擺動(dòng)步進(jìn)式爐187
3.19.1步進(jìn)式爐的特點(diǎn)及用途187
3.19.2擺動(dòng)步進(jìn)式爐及生產(chǎn)線187
3.20牽引式爐188
3.20.1牽引式爐的特點(diǎn)及用途188
3.20.2鋼絲固溶處理、淬火爐及
生產(chǎn)線188
3.20.3牽引式鋼絲等溫淬火爐及
生產(chǎn)線188
3.20.4雙金屬鋸帶熱處理生產(chǎn)線189
參考文獻(xiàn)190
第4章熱處理浴爐及流態(tài)粒子爐192
4.1浴爐的特點(diǎn)和種類192
4.1.1浴爐的特點(diǎn)192
4.1.2按浴液分類的浴爐192
4.1.3按加熱方式分類的浴爐192
4.1.4浴爐的品種代號(hào)193
4.1.5浴爐的熱工性能193
4.2低溫浴爐194
4.2.1結(jié)構(gòu)形式194
4.2.2浴液需要量194
4.2.3浴槽194
4.2.4浴爐功率計(jì)算195
4.2.5加熱裝置196
4.2.6浴劑攪拌197
4.2.7浴劑冷卻197
4.2.8浴槽的清理197
4.2.9硝鹽浴爐安全防護(hù)197
4.2.10低溫浴爐示例197
4.3外部電加熱中溫浴爐198
4.3.1結(jié)構(gòu)形式198
4.3.2浴槽198
4.3.3爐子功率198
4.3.4加熱裝置199
4.3.5爐型示例199
4.4燃料加熱中溫浴爐200
4.4.1結(jié)構(gòu)形式200
4.4.2燃燒裝置200
4.4.3爐子功率200
4.4.4燃料加熱浴爐示例201
4.5插入式電極鹽浴爐201
4.5.1結(jié)構(gòu)形式201
4.5.2浴槽202
4.5.3電極鹽浴爐的功率203
4.5.4插入式電極布置203
4.5.5電極材料及結(jié)構(gòu)204
4.5.6電極設(shè)計(jì)參數(shù)205
4.6埋入式電極鹽浴爐205
4.6.1結(jié)構(gòu)形式205
4.6.2埋入式電極鹽浴爐爐膛尺寸
(浴槽內(nèi)尺寸)205
4.6.3埋入式電極鹽浴爐浴槽結(jié)構(gòu)205
4.6.4埋入式電極鹽浴爐鋼板槽206
4.6.5埋入式電極鹽浴爐的功率206
4.6.6埋入式鹽浴爐的電極形式和
布置207
4.6.7電極冷卻裝置209
4.6.8電極鹽浴爐示例209
4.6.9電極鹽浴爐的啟動(dòng)211
4.6.10鹽浴爐的變壓器212
4.6.11電極鹽浴爐匯流板214
4.7鹽浴爐排煙裝置215
4.8鹽浴爐設(shè)備機(jī)械化與自動(dòng)化215
4.8.1鹽浴爐用的工件運(yùn)送機(jī)構(gòu)215
4.8.2回轉(zhuǎn)式鹽浴爐生產(chǎn)線216
4.9浴爐的使用、維修及安全操作217
4.10流態(tài)粒子爐217
4.10.1流態(tài)粒子爐技術(shù)性能217
4.10.2流態(tài)粒子爐工作原理219
4.10.3流態(tài)粒子爐的基本類型221
4.10.4流態(tài)粒子爐的應(yīng)用225
參考文獻(xiàn)226
第5章真空與等離子熱處理爐227
5.1真空熱處理爐227
5.1.1真空熱處理爐的基本類型227
5.1.2真空熱處理爐的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)230
5.1.3真空系統(tǒng)239
5.1.4真空測量與供氣242
5.1.5真空熱處理爐的性能考核與使用
維修247
5.1.6真空熱處理爐實(shí)例249
5.2等離子熱處理爐271
5.2.1等離子熱處理爐的基本類型271
5.2.2等離子熱處理爐的主要構(gòu)件272
5.2.3等離子熱處理爐的電源及控制
系統(tǒng)276
5.2.4等離子熱處理爐實(shí)例283
5.2.5等離子熱處理爐的性能考核與使用
維修289
參考文獻(xiàn)293
第6章熱處理燃料爐294
6.1燃料爐概述294
6.1.1常用燃料爐分類294
6.1.2燃料爐爐型選擇294
6.2爐用燃料及燃燒計(jì)算296
6.2.1燃料分類296
6.2.2燃料燃燒計(jì)算304
6.2.3燃料換算305
6.3燃料爐設(shè)計(jì)與計(jì)算307
6.3.1常用燃料爐設(shè)計(jì)307
6.3.2燃料消耗量計(jì)算326
6.3.3爐架設(shè)計(jì)與計(jì)算327
6.3.4爐襯設(shè)計(jì)330
6.4燃料爐附屬設(shè)備338
6.4.1燃燒裝置338
6.4.2預(yù)熱器350
6.4.3管道設(shè)計(jì)355
6.4.4爐用機(jī)械360
6.5排煙系統(tǒng)370
6.5.1煙道布置及設(shè)計(jì)要求370
6.5.2煙道阻力計(jì)算371
6.5.3煙囪設(shè)計(jì)376
6.6燃料爐的運(yùn)行377
6.6.1烘爐377
6.6.2燃料爐操作規(guī)程378
6.6.3燃料爐的調(diào)節(jié)379
參考文獻(xiàn)381
第7章熱處理感應(yīng)加熱及火焰加熱
裝置382
7.1感應(yīng)加熱電源382
7.1.1概況382
7.1.2晶閘管(SCR)中頻感應(yīng)加熱
電源383
7.1.3MOSFET和IGBT固態(tài)感應(yīng)加熱
電源391
7.1.4真空管(電子管)高頻感應(yīng)加熱
電源401
7.1.5工頻感應(yīng)加熱裝置406
7.2感應(yīng)淬火機(jī)床410
7.2.1感應(yīng)淬火機(jī)床分類410
7.2.2感應(yīng)淬火機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)410
7.2.3感應(yīng)淬火機(jī)床的選擇要求412
7.2.4感應(yīng)淬火機(jī)床中常用的機(jī)械、
電氣部件412
7.2.5感應(yīng)淬火機(jī)床常用的數(shù)控系統(tǒng)413
7.2.6感應(yīng)淬火機(jī)床實(shí)例413
7.3火焰表面加熱裝置430
7.3.1乙炔430
7.3.2氣瓶與管道434
7.3.3火焰加熱用工具與閥類436
7.3.4火焰淬火機(jī)床441
參考文獻(xiàn)443
第8章表面改性熱處理設(shè)備445
8.1激光表面熱處理裝置445
8.1.1激光表面熱處理裝置的構(gòu)成445
8.1.2激光熱處理裝置實(shí)例452
8.1.3激光加工的安全防護(hù)措施453
8.2電子束表面改性裝置454
8.2.1電子束表面改性裝置的進(jìn)展454
8.2.2電子束熱處理裝置組成456
8.3氣相沉積裝置460
8.3.1化學(xué)氣相沉積裝置460
8.3.2等離子體輔助化學(xué)氣相沉積
裝置462
8.3.3等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積463
8.3.4物理氣相沉積465
8.3.5沉積金剛石薄膜的技術(shù)474
參考文獻(xiàn)474
第9章熱處理冷卻設(shè)備476
9.1淬火冷卻設(shè)備的作用與要求476
9.2淬火冷卻設(shè)備的分類476
9.2.1按冷卻工藝方法分類476
9.2.2按介質(zhì)分類476
9.3浸液式淬火冷卻設(shè)備（淬火槽）
設(shè)計(jì)477
9.3.1設(shè)計(jì)準(zhǔn)則477
9.3.2淬火冷卻介質(zhì)需要量計(jì)算477
9.3.3淬火槽的攪拌478
9.4幾種常見淬火槽的結(jié)構(gòu)形式486
9.4.1普通型間歇作業(yè)淬火槽486
9.4.2深井式或大直徑淬火槽487
9.4.3連續(xù)作業(yè)淬火槽488
9.4.4可相對移動(dòng)的淬火槽490
9.5淬火冷卻介質(zhì)的加熱490
9.6淬火冷卻介質(zhì)的冷卻490
9.6.1冷卻方法490
9.6.2冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)492
9.7淬火槽輸送機(jī)械495
9.7.1淬火槽輸送機(jī)械的作用495
9.7.2間歇作業(yè)淬火槽提升機(jī)械495
9.7.3連續(xù)作業(yè)淬火槽輸送機(jī)械496
9.7.4升降、轉(zhuǎn)位式淬火機(jī)械497
9.8去除淬火槽氧化皮的裝置499
9.9淬火槽排煙裝置與煙氣凈化499
9.9.1排煙裝置499
9.9.2油煙凈化裝置500
9.10淬火冷卻過程的控制裝置501
9.10.1淬火冷卻過程的控制參數(shù)501
9.10.2淬火槽的控制裝置501
9.11淬火槽冷卻能力的測定504
9.11.1動(dòng)態(tài)下淬火冷卻介質(zhì)冷卻曲線的
測定504
9.11.2淬火槽冷卻能力的連續(xù)監(jiān)測505
9.12淬火油槽的防火506
9.12.1淬火油槽發(fā)生火災(zāi)的原因506
9.12.2預(yù)防火災(zāi)的措施506
9.13淬火壓床和淬火機(jī)507
9.13.1淬火壓床和淬火機(jī)的作用507
9.13.2軸類淬火機(jī)507
9.13.3大型環(huán)狀零件淬火機(jī)507
9.13.4齒輪淬火壓床507
9.13.5板件淬火壓床509
9.13.6鋼板彈簧淬火機(jī)509
9.14噴射式淬火冷卻裝置510
9.14.1噴液淬火冷卻裝置510
9.14.2氣體淬火冷卻裝置512
9.14.3噴霧淬火冷卻裝置512
9.15冷處理設(shè)備513
9.15.1制冷原理513
9.15.2制冷劑513
9.15.3常用冷處理裝置513
9.15.4低溫低壓箱冷處理裝置514
9.15.5深冷處理設(shè)備514
9.15.6冷處理負(fù)荷和安全要求516
參考文獻(xiàn)516
第10章熱處理輔助設(shè)備517
10.1可控氣氛發(fā)生裝置517
10.1.1吸熱式氣氛發(fā)生裝置517
10.1.2放熱式氣氛發(fā)生裝置526
10.1.3工業(yè)氮制備裝置532
10.1.4其他氣氛發(fā)生裝置538
10.1.5氣體凈化裝置544
10.1.6可控氣氛經(jīng)濟(jì)指標(biāo)對比550
10.2清洗設(shè)備551
10.2.1一般清洗機(jī)551
10.2.2超聲波清洗設(shè)備554
10.2.3脫脂爐清洗設(shè)備555
10.2.4真空清洗設(shè)備557
10.2.5環(huán)保溶劑型真空清洗機(jī)558
10.3清理及強(qiáng)化設(shè)備560
10.3.1機(jī)械式拋丸設(shè)備560
10.3.2拋丸強(qiáng)化設(shè)備565
10.3.3噴丸及噴砂設(shè)備567
10.3.4液體噴砂清理設(shè)備567
10.4矯直(校直)設(shè)備569
10.5起重運(yùn)輸設(shè)備574
10.6熱處理夾具574
10.6.1熱處理夾具設(shè)計(jì)要求574
10.6.2熱處理夾具設(shè)計(jì)實(shí)例574
10.6.3熱處理夾具材料577
參考文獻(xiàn)585
第11章熱處理生產(chǎn)過程控制586
11.1熱處理生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)586
11.1.1熱處理生產(chǎn)自動(dòng)控制裝置的基本
組成586
11.1.2熱處理生產(chǎn)過程控制的結(jié)構(gòu)586
11.2溫度控制587
11.2.1溫度傳感器587
11.2.2溫度顯示與調(diào)節(jié)儀表599
11.2.3溫度控制執(zhí)行器605
11.2.4熱處理溫度控制方法615
11.3熱處理氣氛控制623
11.3.1熱處理氣氛控制系統(tǒng)特點(diǎn)623
11.3.2氣氛傳感器625
11.3.3氣氛調(diào)節(jié)控制儀630
11.3.4氣氛控制執(zhí)行器631
11.3.5滲碳工藝過程控制631
11.3.6滲氮工藝過程控制637
11.4熱處理過程真空控制639
11.4.1熱處理真空度的選擇639
11.4.2真空泵639
11.5冷卻過程控制642
11.5.1新型設(shè)備控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求643
11.5.2控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與功能
實(shí)現(xiàn)644
11.5.3控制軟件與功能實(shí)現(xiàn)645
11.5.4智能控制系統(tǒng)的特點(diǎn)646
11.6熱處理生產(chǎn)過程控制647
11.6.1熱處理生產(chǎn)過程控制設(shè)備647
11.6.2熱處理生產(chǎn)過程控制的結(jié)構(gòu)650
11.6.3熱處理生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)發(fā)展650
11.7虛擬儀器技術(shù)在熱處理過程控制中的
應(yīng)用652
11.8生產(chǎn)線控制示例——密封箱式滲碳爐
生產(chǎn)線控制653
參考文獻(xiàn)655
第12章熱處理工藝材料657
12.1熱處理原料氣體657
12.1.1氫氣657
12.1.2氮?dú)?57
12.1.3氨氣（液氨）657
12.1.4丙烷658
12.1.5丁烷658
12.1.6天然氣658
12.1.7液化石油氣658
12.2熱處理鹽浴用鹽658
12.2.1鹽浴用原料鹽658
12.2.2熱處理鹽浴成分及用途659
12.2.3鹽浴校正劑660
12.3化學(xué)熱處理滲劑661
12.3.1滲碳劑661
12.3.2碳氮共滲劑663
12.3.3滲氮?jiǎng)?64
12.3.4氮碳共滲劑665
12.3.5滲硫劑666
12.3.6硫氮共滲及硫氮碳共滲劑667
12.3.7QPQ復(fù)合處理工藝用鹽667
12.3.8滲硅劑668
12.3.9滲鋅劑669
12.3.10滲鋁劑670
12.3.11滲硼劑671
12.3.12滲鉻劑672
12.3.13滲釩劑675
12.3.14滲鈦劑675
12.3.15二元及多元金屬共滲劑676
12.3.16TD超硬覆層處理劑676
12.4熱處理涂料678
12.4.1熱處理保護(hù)涂料678
12.4.2化學(xué)熱處理防滲涂料679
12.5淬火冷卻介質(zhì)681
12.5.1水及鹽溶液681
12.5.2淬火油682
12.5.3聚合物淬火液685
12.5.4淬火冷卻介質(zhì)的選擇692
12.5.5淬火冷卻介質(zhì)使用常見問題及
原因693
參考文獻(xiàn)694
第13章熱處理節(jié)能與環(huán)境保護(hù)696
13.1熱處理節(jié)能的幾個(gè)基本因素696
13.1.1能源利用率與能耗696
13.1.2熱效率與加熱次數(shù)697
13.1.3設(shè)備負(fù)荷率與設(shè)備利用率698
13.1.4生產(chǎn)率與產(chǎn)品質(zhì)量698
13.2熱處理節(jié)能技術(shù)導(dǎo)則698
13.2.1加熱設(shè)備節(jié)能技術(shù)指標(biāo)698
13.2.2熱處理設(shè)備節(jié)能技術(shù)措施698
13.2.3熱處理節(jié)能的工藝措施699
13.2.4熱處理節(jié)能的主要環(huán)節(jié)699
13.2.5能源管理和合理利用699
13.3熱處理節(jié)能的基本策略699
13.3.1處理時(shí)間最小化700
13.3.2能源轉(zhuǎn)化過程最短化700
13.3.3能源利用效率最佳化700
13.3.4余熱利用最大化700
13.4熱處理節(jié)能的基本途徑700
13.4.1熱處理能源浪費(fèi)的主要原因700
13.4.2熱處理節(jié)能的基本思路和途徑700
13.5熱處理能源及加熱方式節(jié)能701
13.5.1熱處理能源701
13.5.2熱處理加熱方式與能耗701
13.6熱處理工藝與節(jié)能704
13.6.1工藝設(shè)計(jì)節(jié)能704
13.6.2常規(guī)熱處理工藝節(jié)能704
13.6.3熱處理新工藝和特殊工藝節(jié)能705
13.7材料與節(jié)能710
13.8熱處理設(shè)備節(jié)能711
13.8.1熱處理爐型選擇與節(jié)能711
13.8.2電阻爐的節(jié)能712
13.8.3燃料爐的節(jié)能712
13.9熱處理的余熱利用715
13.9.1采用煙氣預(yù)熱助燃空氣715
13.9.2鑄造、熱軋、鍛造等工序與
熱處理有機(jī)結(jié)合715
13.9.3生產(chǎn)線熱能綜合利用716
13.9.4廢氣通過預(yù)熱帶預(yù)熱工件716
13.10熱處理工輔具的節(jié)能717
13.10.1工輔具能耗的產(chǎn)生717
13.10.2減少工輔具能耗的措施717
13.11熱處理控制節(jié)能718
13.11.1電阻爐溫度控制節(jié)能719
13.11.2燃料爐燃燒控制節(jié)能719
13.11.3計(jì)算機(jī)及智能控制節(jié)能720
13.12熱處理專業(yè)化節(jié)能721
13.12.1熱處理生產(chǎn)的專業(yè)化721
13.12.2熱處理廠家的專業(yè)化721
13.13生產(chǎn)管理節(jié)能721
13.13.1生產(chǎn)管理節(jié)能的基本任務(wù)721
13.13.2生產(chǎn)管理節(jié)能的基本措施721
13.14熱處理生產(chǎn)的環(huán)境污染與危害722
13.14.1化學(xué)性有害因素對環(huán)境的影響722
13.14.2物理性有害因素對環(huán)境的影響724
13.14.3忽視生產(chǎn)安全的危害和影響724
13.15熱處理生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)725
13.15.1調(diào)整能源結(jié)構(gòu)725
13.15.2采用少無污染的生產(chǎn)工藝及
設(shè)備726
13.15.3廢棄物綜合利用726
13.16環(huán)境保護(hù)管理727
13.16.1環(huán)境保護(hù)法規(guī)727
13.16.2環(huán)境保護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)727
13.16.3環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理728
參考文獻(xiàn)728
第14章熱處理車間設(shè)計(jì)730
14.1工廠設(shè)計(jì)一般程序730
14.1.1設(shè)計(jì)階段730
14.1.2初步設(shè)計(jì)730
14.1.3施工設(shè)計(jì)730
14.2熱處理車間分類和特殊性730
14.2.1熱處理車間分類730
14.2.2熱處理車間生產(chǎn)的特殊性731
14.3熱處理車間生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)綱領(lǐng)731
14.4車間工作制度及年時(shí)基數(shù)731
14.4.1工作制度731
14.4.2年時(shí)基數(shù)732
14.5工藝設(shè)計(jì)732
14.5.1工藝設(shè)計(jì)的基本原則732
14.5.2工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容732
14.5.3零件技術(shù)要求的分析732
14.5.4零件加工路線和熱處理工序的
設(shè)置733
14.5.5熱處理工藝方案的制訂733
14.5.6熱處理工序生產(chǎn)綱領(lǐng)的計(jì)算733
14.6熱處理設(shè)備的選型與計(jì)算733
14.6.1熱處理設(shè)備選型的依據(jù)733
14.6.2熱處理設(shè)備選型的原則734
14.6.3熱處理設(shè)備的選型734
14.6.4設(shè)備需要量的計(jì)算737
14.7車間位置與設(shè)備平面布置737
14.7.1總平面布置737
14.7.2車間平面布置738
14.7.3熱處理車間面積739
14.8熱處理車間建筑物與構(gòu)筑物745
14.8.1對建筑物的要求745
14.8.2廠房建筑參數(shù)746
14.9車間公用動(dòng)力和輔助材料消耗量747
14.9.1電氣747
14.9.2燃料消耗量計(jì)算748
14.9.3壓縮空氣消耗量計(jì)算748
14.9.4生產(chǎn)用水量計(jì)算749
14.9.5可控氣氛原料消耗量計(jì)算750
14.9.6蒸汽消耗量計(jì)算751
14.9.7輔助材料消耗量計(jì)算751
14.10熱處理車間的職業(yè)安全衛(wèi)生與環(huán)境
保護(hù)751
14.10.1職業(yè)安全衛(wèi)生751
14.10.2環(huán)境保護(hù)752
14.11節(jié)能與合理用能752
14.12熱處理車間人員定額752
14.13熱處理車間工藝投資及主要數(shù)據(jù)和
技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)753
14.14需要說明的主要問題及建議755
參考文獻(xiàn)755
第15章熱處理爐設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料表756
表15?1常用熱工單位換算表756
表15?2金屬材料的密度、比熱容和
熱導(dǎo)率757
表15?3常用金屬不同溫度的比熱容759
表15?4保溫、建筑及其他材料的密度和
熱導(dǎo)率759
表15?5幾種保溫、耐火材料的熱導(dǎo)率與
溫度的關(guān)系760
表15?6常用材料的線脹系數(shù)760
表15?7常用材料的摩擦因數(shù)761
表15?8常用材料極限強(qiáng)度的近似關(guān)系761
表15?9某些物體間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)762
表15?10材料滾動(dòng)摩擦因數(shù)762
表15?11某些物體間的滾動(dòng)摩擦因數(shù)762
表15?12水的物理性質(zhì)762
表15?13干空氣的物理性質(zhì)763
表15?141kg空氣的濕體積和飽和水含量763
表15?15單一氣體的密度764
表15?16單一氣體的動(dòng)力粘度764
表15?17單一氣體的運(yùn)動(dòng)粘度765
表15?18單一氣體的平均比熱容765
表15?19單一氣體的熱導(dǎo)率766
表15?20單一氣體的熱擴(kuò)散率766
表15?21單一氣體的普蘭特準(zhǔn)數(shù)766
表15?22碳?xì)浠衔餁怏w的密度767
表15?23碳?xì)浠衔餁怏w的動(dòng)力粘度和
運(yùn)動(dòng)粘度767
表15?24碳?xì)浠衔餁怏w的平均比熱容767
表15?25焦?fàn)t煤氣和碳?xì)浠衔餁怏w的
熱導(dǎo)率和熱擴(kuò)散率768
表15?26碳?xì)浠衔餁怏w的普蘭特準(zhǔn)數(shù)768
表15?27高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的密度768
表15?28高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的動(dòng)力粘度768
表15?29高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的運(yùn)動(dòng)粘度769
表15?30高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的實(shí)際比熱容769
表15?31高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的平均比熱容770
表15?32高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的熱導(dǎo)率770
表15?33高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的熱擴(kuò)散率770
表15?34高爐煤氣(G)、發(fā)生爐煤氣(F)
和水煤氣(B)的普蘭特準(zhǔn)數(shù)771
表15?35天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的密度771
表15?36天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的動(dòng)力粘度772
表15?37天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的運(yùn)動(dòng)粘度772
表15?38天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的實(shí)際比熱容773
表15?39天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的平均比熱容773
表15?40天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的熱導(dǎo)率774
表15?41天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的熱擴(kuò)散率775
表15?42天然氣(T)，石油氣(H)和丙、
丁烷氣(TD)的普蘭特準(zhǔn)數(shù)775
表15?43可燃?xì)獾某煞趾腿紵再|(zhì)776
表15?44工業(yè)用氣體燃料的比熱容776
表15?45輻射換熱計(jì)算式777
表15?46常用材料的發(fā)射率(黑度)777
表15?47輻射遮蔽系數(shù)778
表15?48熱處理爐的綜合熱交換778
表15?49爐壁外表面的綜合傳熱系數(shù)778
表15?50高電阻電熱合金絲電阻、面積、重量
換算表779
表15?51高電阻電熱合金帶電阻、面積、重量
換算表780
表15?52爐子功率與電熱元件（0Gr25Al5）
計(jì)算參考數(shù)據(jù)782
表15?53熱處理件加熱時(shí)厚、薄件的極限
厚度783
表15?54局部阻力系數(shù)表783
表15?55臺(tái)車爐牽引力和推拉料機(jī)推拉力
計(jì)算式787
表15?56爐襯材料圖例788