简明热处理工手册-第3版 pdf epub mobi txt 电子书下载在线阅读 2026

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出版者:机械工业出版社作者:张玉庭出品人: 页数:981 译者: 出版时间:2013-6 价格:68.00元装帧:平装 isbn号码:9787111418870 丛书系列:简明系列手册

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具体描述

《简明热处理工手册第3版》结合国内外热处理技术的发展现状，在内容上对第2版进行了修订，真正体现了实用性、可靠性和先进性。本手册主要内容为：热处理工艺代号及名词术语；热处理基础知识；结构钢和零件的热处理；工具钢的热处理；特殊钢及合金的热处理；可控气氛热处理与真空热处理；钢在奥氏体状态下的化学热处理；钢在铁素体状态下的化学热处理；表面热处理；铸铁热处理；有色金属热处理；热处理设备及热工仪表；热处理安全与环保和节能；硬度检验。书末还附有热处理工常用的3种资料。

《简明热处理工手册第3版》适合于热处理工人使用，也可供工厂、科研单位有关技术人员和大中专院校、技工学校材料及热处理专业的师生参考。

金属材料的奥秘：一场关于结构与性能的深度探索本书并非聚焦于一本名为《简明热处理工手册-第3版》的特定书籍，而是旨在为读者呈现一个更为宏大且深入的金属材料科学图景。我们将一同潜入金属的微观世界，解构其晶体结构、晶界、位错等基础构造，并以此为基石，深入探讨这些微观特征如何支配着金属宏观层面的力学性能、物理性能以及化学性能。更重要的是，我们将详细阐述如何通过各种工艺手段，尤其是各种形式的热处理，来精准调控这些微观结构，从而实现对金属材料性能的优化与定制，满足现代工业日益严苛的要求。第一章：金属材料的微观世界——结构的基石金属，作为人类文明发展的重要物质基础，其独特的性能源于其内部精妙绝伦的原子排列。本章将带领读者穿越到原子尺度，揭开金属晶体结构的神秘面纱。我们将从最基本的晶格概念入手，详细介绍金属常见的晶体结构，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和密排六方（HCP）结构。通过对这些结构的深入理解，读者将明晰不同晶体结构所带来的基本力学特性差异。晶界，作为不同晶粒之间的界面，虽然在宏观尺度上难以察觉，却在微观层面扮演着至关重要的角色。本章将深入剖析晶界的存在形式、特性以及其对金属材料性能的影响，例如在塑性变形过程中，晶界可能成为位错运动的阻碍，从而提高材料的强度；也可能在高温下发生滑移，导致材料蠕变，降低高温性能。位错，是金属晶体中一种重要的线缺陷。我们将详细介绍刃位错和螺位错的结构模型，并重点阐述它们在金属塑性变形过程中的运动机制。理解位错的产生、运动和湮灭，是理解金属材料为何能够发生塑性变形，以及如何通过加工硬化来提高材料强度的关键。我们将通过生动的图示和详尽的理论解释，帮助读者建立起对位错理论的深刻认识。此外，本章还将触及金属中的其他重要微观结构特征，如空位、间隙原子、置换原子等点缺陷和体缺陷，以及孪晶、亚晶等特殊结构。这些微观缺陷与晶界、位错相互作用，共同构成了金属材料复杂的微观组织，并对材料的整体性能产生着综合性的影响。第二章：性能的解码——结构与宏观特性的关联微观结构的细微差异，如何在宏观层面转化为可测量的力学、物理和化学性能？本章将是连接微观与宏观的桥梁。在力学性能方面，我们将深入探讨拉伸强度、屈服强度、塑性、韧性、硬度和疲劳强度等关键指标。我们将解释这些性能参数是如何由晶体结构、晶粒尺寸、位错密度、晶界特征等微观因素决定的。例如，细小晶粒结构的金属通常具有更高的屈服强度和韧性，这得益于晶界对位错运动的更有效阻碍。而位错密度的增加，在一定范围内会显著提高材料的强度，但过高的位错密度则可能导致材料脆化。物理性能方面，我们将考察金属的导电性、导热性、磁性以及热膨胀系数等。这些性能与金属原子的电子结构、晶格振动以及微观缺陷的分布密切相关。例如，自由电子在金属晶格中的运动是其优良导电性的基础，而杂质原子和晶格缺陷会散射电子，降低导电性。化学性能方面，我们将重点关注金属的耐腐蚀性。金属的腐蚀是一个复杂的电化学过程，其速率受到金属表面氧化膜的形成、晶界腐蚀、杂质元素的影响。本章将分析这些微观因素如何影响金属在不同环境中的稳定性。通过本章的学习，读者将能够建立起一个清晰的认知框架：金属的宏观性能并非凭空而来，而是其内部微观结构相互作用的必然结果。第三章：性能的塑造——热处理工艺的精妙艺术如果说前两章揭示了金属材料的内在规律，那么本章则将展现人类如何运用智慧，通过热处理这一强大的工艺手段，来主动地塑造和优化这些规律，从而实现对材料性能的飞跃式提升。热处理，是指通过对金属材料进行有控制的加热、保温和冷却，以改变其内部组织结构，进而获得所需性能的一系列工艺。本章将对各类经典且重要的热处理工艺进行系统性的阐述。退火（Annealing）：我们将详细介绍退火的目的，包括消除内应力、软化材料、细化晶粒、改善切削加工性能等。各种退火工艺，如完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、再结晶退火以及扩散退火，将得到详尽的讲解，包括它们各自适用的材料类型、工艺参数范围以及达到的组织和性能变化。例如，球化退火对于提高高碳钢的塑性和改善切削加工性能至关重要。正火（Normalizing）：正火作为一种重要的热处理手段，其目的在于细化晶粒，均匀组织，提高钢的强度和韧性。我们将深入分析正火的加热温度、冷却方式以及其对不同碳含量钢的组织和性能影响。相较于退火，正火通常能获得更细的晶粒和更均匀的组织。淬火（Quenching）：淬火是提高金属硬度和强度的关键工艺。本章将深入探讨淬火的基本原理，包括奥氏体化、过冷奥氏体相变以及马氏体转变。我们将详细介绍不同淬火介质（如水、油、盐浴）的选择原则，以及它们对淬火速度和最终组织（如马氏体、贝氏体）的影响。同时，还将讨论淬火裂纹的产生原因和预防措施。回火（Tempering）：淬火后的金属通常硬度很高但脆性也很大，回火工艺正是为了降低淬火脆性，提高材料的韧性，同时获得一定的硬度。我们将详细讲解低温回火、中温回火和高温回火的工艺特点，它们分别适用的场合以及回火后形成的组织（如回火索氏体、回火托氏体）。例如，低温回火主要用于提高淬火钢的韧性，而高温回火则能在获得较高强度的同时，显著提高韧性。其他重要热处理工艺：除了上述四大基本热处理工艺，本章还将涵盖其他一些重要的热处理技术，如：调质（Quenching and Tempering）：结合了淬火和高温回火，是获得高强度、高韧性的常用方法。表面热处理（Surface Heat Treatment）：如感应淬火、火焰淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗等，旨在提高零件表面的硬度和耐磨性，同时保持心部的韧性。我们将详细分析这些表面处理技术的原理、工艺过程和应用实例。时效处理（Aging Treatment）：主要用于铝合金、铜合金等固溶强化型合金，通过在较低温度下保温，使过饱和固溶体析出细小的强化相，从而提高合金的强度和硬度。固溶处理（Solution Treatment）：作为时效处理的前道工序，目的是使合金中的强化相溶解到固溶体中，为后续的时效处理奠定基础。第四章：精益求精——热处理工艺的实践与挑战理解了热处理的基本原理和工艺方法，本章将进一步探讨热处理在实际生产中的应用，以及在实践中可能遇到的问题和挑战。工艺参数的选择与控制：针对不同的金属材料和预期的性能目标，如何科学合理地选择加热温度、保温时间、冷却速度等工艺参数，是确保热处理效果的关键。本章将结合具体实例，介绍参数选择的原则和依据。组织与性能的检测与评价：热处理的效果需要通过各种检测手段来评估。我们将介绍金相显微镜、硬度计、拉伸试验机、冲击试验机等常用的检测设备和方法，以及如何根据检测结果来评价热处理工艺的优劣。常见的热处理缺陷与预防：在实际生产中，热处理过程中可能出现如淬火裂纹、软点、脱碳、过热、回火脆性等缺陷。本章将深入分析这些缺陷的产生机理，并提供相应的预防和纠正措施。热处理的智能化与自动化：随着科技的发展，热处理过程正朝着智能化和自动化方向发展。本章将简要介绍现代热处理设备的发展趋势，如计算机控制系统、在线监测技术等，以及它们如何提高热处理的精度和效率。第五章：拓展的视野——新材料与热处理的新发展金属材料的世界在不断发展，新材料的涌现也对热处理技术提出了新的要求和挑战。本章将放眼未来，探讨热处理在新兴材料领域的应用和发展趋势。先进高强钢（AHSS）与超高强钢（UHSS）的热处理：随着汽车工业对轻量化和安全性的需求不断提高，AHSS和UHSS的应用日益广泛。本章将介绍这些新型钢材的独特组织结构，以及与之相适应的特殊热处理工艺。铝合金、镁合金、钛合金等有色金属的热处理：除了钢铁材料，铜合金、铝合金、镁合金、钛合金等有色金属在航空航天、汽车、电子等领域也扮演着重要角色。本章将介绍这些有色金属的典型热处理工艺，如固溶处理、时效处理、退火等，以及它们如何影响这些材料的力学性能和耐腐蚀性。粉末冶金材料的热处理：粉末冶金技术在制备高致密度、高强度、特殊性能的金属部件方面具有独特优势。本章将探讨粉末冶金材料的热处理特点，如烧结过程中的化学反应、组织形成以及后续的热处理优化。增材制造（3D打印）材料的热处理：增材制造技术的快速发展，为复杂金属零件的制造提供了新的途径。然而，增材制造过程中产生的层状组织、高梯度温度场等特性，往往需要后续的热处理来消除内应力、优化微观结构、提升力学性能。本章将介绍增材制造材料的热处理新挑战和新发展。总结：本书的编写旨在为所有对金属材料及其性能调控感兴趣的读者，提供一个系统、深入且详尽的学习平台。从最基础的原子结构，到宏观性能的展现，再到热处理工艺的精妙操作，最终触及新材料与新工艺的广阔前沿，我们希望能够激发读者对金属材料科学的求知欲，并为他们在相关的学习、研究或实际工作中提供有力的支持。理解金属的奥秘，就是掌握现代工业的脉搏。

作者简介

目录信息

前言
第一章热处理工艺代号及名词术语1
一、热处理工艺代号1
二、热处理工艺名词术语5
第二章热处理基础知识11
一、相图及组织11
1FeFe3C相图11
2共析碳钢过冷奥氏体等温转变图12
二、钢的退火、正火13
1退火13
2正火21
3退火、正火操作21
4退火、正火常见缺陷与对策23
5退火、正火件质量检验24
三、淬火27
1淬火工艺及操作27
2淬火方法31
3等温淬火32
4清洗、中间防锈及喷砂、喷丸33
5淬火变形和淬火裂纹36
四、回火46
1回火工艺46
2回火脆性的产生与对策48
3回火工艺操作49
4钢件淬火、回火处理质量检验50
五、深冷处理52
六、淬火冷却介质54
1水及无机物水溶液54
2有机聚合物水溶液56
3不发生物态变化的淬火冷却介质59
4淬火油63
第三章结构钢和零件的热处理68
一、调质钢和零件热处理68
1调质钢热处理工艺参数68
2淬火、回火变形量的控制82
3典型零件的调质处理85
4大型零件的调质处理88
二、弹簧的热处理94
1弹簧钢的热处理工艺94
2弹簧的热处理质量检验99
3弹簧的热处理缺陷与对策100
4弹簧的热处理实例101
三、滚动轴承的热处理105
1滚动轴承钢的预备热处理105
2滚动轴承钢的最终热处理111
3滚动轴承钢的热处理质量检验120
4轴承热处理缺陷及防止方法130
四、铸钢的热处理132
五、低碳马氏体用钢的热处理135
六、冷镦用钢及低温用钢的热处理138
第四章工具钢的热处理142
一、碳素工具钢的热处理142
二、量具、刀具用钢的热处理164
三、高速工具钢的热处理168
四、模具钢的热处理207
1冷作模具钢的热处理207
2热作模具钢的热处理235
3塑料模具钢的热处理249
五、量具钢的热处理251
第五章特殊钢及合金的热处理259
一、特殊钢的热处理259
1不锈耐酸钢的热处理259
2耐热钢及高温合金的热处理265
3耐磨钢的热处理274
二、精密合金的热处理277
1软磁合金的热处理277
2硬磁合金的热处理282
3粉末冶金件的热处理287
4钢结硬质合金的热处理290
5弹性合金的热处理290
6膨胀合金的热处理290
第六章可控气氛热处理与真空热处理305
一、可控气氛热处理305
1名词解释305
2钢铁在炉气中的化学反应306
3炉气的碳势控制307
4可控气氛的种类和用途311
5用空气制取氮基气氛311
二、真空热处理322
1真空退火322
2真空淬火、回火323
3真空渗碳326
第七章钢在奥氏体状态下的化学热处理336
一、化学热处理基本原理336
二、渗碳339
1气体渗碳339
2液体渗碳390
3固体渗碳395
4其他渗碳方法400
5渗碳后的热处理406
6渗碳件的质量检验410
7渗碳件常见缺陷与对策414
三、碳氮共渗421
1碳氮共渗的工艺特点421
2气体碳氮共渗工艺操作422
3液体碳氮共渗432
4碳氮共渗件的质量检验435
5碳氮共渗件常见缺陷与对策438
四、渗硼441
1概述441
2渗硼设备441
3渗硼剂443
4渗硼工艺操作443
5渗硼件的后处理452
6渗硼件的质量控制452
五、渗铝453
第八章钢在铁素体状态下的化学热处理457
一、钢在铁素体状态下的化学热处理类型457
二、渗氮458
1气体渗氮458
2离子渗氮479
3渗氮件的质量检验492
三、氮碳共渗496
1气体氮碳共渗496
2熔盐液体氮碳共渗504
四、渗硫及复合渗509
1低温电解渗硫509
2硫氮共渗513
3硫氮碳共渗513
五、气相沉积处理521
1化学气相沉积521
2物理气相沉积523
六、QPQ盐浴复合处理528
第九章表面热处理534
一、感应淬火534
1概述534
2感应器536
3高频、中频感应淬火工艺550
4工频感应淬火工艺578
5感应淬火件的回火581
6感应淬火件的质量检验582
7感应淬火件的常见缺陷与对策587
二、火焰淬火591
三、接触电阻加热淬火599
四、氧化600
五、磷化606
六、蒸汽处理615
七、激光淬火和电子束淬火617
1激光淬火617
2电子束淬火624
第十章铸铁热处理627
一、灰铸铁热处理627
二、可锻铸铁热处理639
三、球墨铸铁热处理652
四、蠕墨铸铁热处理679
1正火679
2淬火和回火679
3等温淬火和硬环化处理679
4质量控制680
五、其他铸铁热处理680
1耐磨铸铁的热处理680
2耐蚀铸铁的热处理688
六、铸铁热处理后的质量控制689
1各种铸铁金相组织的控制范围689
2铸铁热处理后的质量检验692
第十一章有色金属热处理694
一、铝合金的热处理694
1铸造铝合金的热处理694
2变形铝合金的热处理702
二、铜与铜合金的热处理727
1纯铜的热处理727
2加工黄铜的热处理727
3加工青铜的热处理729
4铸造铜合金的热处理734
三、镁合金的热处理735
四、钛合金的热处理741
五、铸造锌合金的热处理748
第十二章热处理设备及热工仪表749
一、加热设备749
1电阻炉749
2浴炉764
3感应加热装置及火焰淬火设备784
4真空炉和离子渗氮设备814
二、热工仪表824
1温度计824
2热电偶826
3光学高温计829
4电子电位差计831
三、微机在热处理中的应用836
1微机在井式炉渗碳中的应用836
2微机在连续炉渗碳中的应用841
第十三章热处理安全与环保和节能842
一、安全842
1一般要求842
2防火843
3防爆846
4防毒851
5防触电853
6各种设备的安全操作注意事项855
7其他安全技术862
二、节能和环保865
1车间空气保护865
2有毒物质排放控制867
3噪声控制868
4电磁波辐射与屏蔽869
5防暑降温和防冻保暖869
6热处理安全生产常用防护用品870
7热处理节能、减排和环保871
第十四章硬度检验874
一、常用硬度检验方法的适用范围874
二、布氏硬度试验方法878
三、洛氏硬度试验方法905
1洛氏硬度的试验条件和适用范围905
2洛氏硬度试验符号及说明905
3洛氏硬度试验步骤及要求906
4表面洛氏硬度的符号及说明911
5表面洛氏硬度的试验条件及适用范围913
6表面洛氏硬度试验913
四、维氏硬度试验方法918
1试验原理918
2符号和说明918
3试验力范围919
4试验步骤920
5试验结果处理923
6维氏硬度计示值误差929
五、肖氏硬度试验方法930
六、锉刀硬度试验方法931
七、里氏硬度试验方法933
八、硬度换算939
附录951
附录A热处理常用辅助材料951
附录B钢的火花鉴别图表960
附录C轴杆类零件热处理后的变形公差范围977
· · · · · · (收起)

读后感

☆☆☆☆☆

用户评价

☆☆☆☆☆

我个人认为，这本书在细节注释和单位换算方面的细致程度，是许多国内同类书籍难以企及的标杆。尤其是在涉及国际合作项目时，经常需要将英制单位（如英寸、法氏度）迅速转换为公制单位，或者反之。这本书在关键工艺参数旁，几乎都附带了必要的换算系数或直接给出了双单位标注。这不仅仅是方便，更是避免了因粗心导致的生产事故的有效屏障。此外，对于一些模糊不清的术语（比如“快冷”、“缓冷”的定义），它都提供了具体的冷却速率参考值或者适用的介质建议，将模糊的概念具象化。这种对操作层面上不确定性的消除工作，体现了编写者对实际生产现场复杂性的深刻理解和尊重，让使用者可以更加专注于工艺本身，而不是反复计算单位。

☆☆☆☆☆

这本书的章节逻辑安排，非常符合工程师的思维定势和工作流程。它不是按照材料的化学成分来分类，而是更倾向于“我要完成某种功能，我该做什么处理”的路径。比如，关于“提高表面硬度”的章节，会集中列出所有相关的表面处理技术（渗碳、氮化、感应淬火等）的工艺范围对比，而非将它们分散到不同的金属学章节中去。这种“按需检索”的设计哲学，极大地提升了工作效率。在处理紧急批次质量问题时，我们不需要先去确认这是什么钢种，而是直接根据零件需求的功能导向去查找解决方案。这种功能驱动型的结构，让工具书从一个静态的知识库，变成了一个动态的、可操作的决策辅助系统。

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这本书的排版和装帧真是让人眼前一亮，拿到手里就感觉沉甸甸的，一看就是用心制作的工具书。虽然我手头的这本是新近购得的版本，但从扉页和目录的布局来看，编辑团队显然在信息组织的逻辑性上下了很大功夫。尤其是图表的清晰度和符号的规范性，对于我们这些经常需要在车间一线对照工艺参数的工程师来说，简直是救星。我记得有一次调试一台大型渗碳炉的工艺曲线，现场光线不太好，要是图表再模糊一点，那可真要抓瞎了。这本手册在细节上的把控，充分体现了“简明”二字并非意味着内容的肤浅，而是对信息密度和呈现方式的极致追求。它就像一个精心整理过的工具箱，需要什么零件，一眼就能定位，不必在厚厚的资料堆里翻得焦头烂额。这种高效的信息检索能力，对于追求效率的现代制造环境来说，是至关重要的价值体现。

☆☆☆☆☆

不同于许多只关注传统黑色金属热处理的参考书，这次的版本在一些前沿和特殊材料的处理工艺上也有显著的扩充，这让我感到惊喜。我正在负责一个航空部件的试验项目，涉及到一些镍基高温合金的固溶和时效处理。通常这类信息要么散落在高价的专业期刊里，要么需要翻阅进口的专业标准，获取成本极高。然而，这本书里竟然收录了针对这些特种材料的推荐热处理窗口，虽然篇幅有限，但足以作为我们制定初步实验方案的坚实基础。这种对新材料、新工艺的包容和更新速度，显示出编者团队对行业发展趋势的敏锐洞察力，而不是抱着旧有的知识体系不放。对于一个需要不断迭代技术的行业来说，一本能跟上时代步伐的工具书，其价值远超其本身的售价。

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阅读这本书的体验，更像是在跟一位经验丰富的老匠人对话，他会直接告诉你“这个温度点是关键，千万别搞错了”，而不是长篇大论地堆砌理论公式。我特别欣赏它在描述常见缺陷成因时的那种直截了当，比如提到淬火裂纹，它不会用晦涩的晶体结构变化来搪塞，而是直接给出“冷却速度过快，残余奥氏体转化受阻”这种实用性的解释，紧接着就给出了对应的降温速率建议范围。这种实用主义的写作风格，使得即便是初入行的技术人员，也能迅速建立起对工艺流程的直观认识。我记得我刚开始做热处理时，面对那些动辄几百页的厚重教材，往往望而生畏，很多理论知识在实际操作中很难落地。但这本手册成功地架起了理论与实践之间的桥梁，它没有牺牲科学的严谨性，却把知识点提炼得像口诀一样易于记忆和应用，这是非常了不起的平衡艺术。

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内容全，资料新，数据准，便查询。

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