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第1章 零件热处理工艺制订原则与程序1

1．1 热处理工艺制订原则1

1．1．1 工艺的先进性1

1．1．2 工艺的合理性1

1．1．3 工艺的可行性2

1．1．4 工艺的经济性2

1．1．5 工艺的可检查性2

1．1．6 工艺的安全性2

1．1．7 工艺的标准化2

1．2 热处理工艺制定依据3

1．2．1 产品图样及技术要求3

1．2．2 毛坯图或技术条件3

1．2．3 工艺标准3

1．2．4 企业条件3

1．3 工艺规程的基本内容3

1．3．1 工艺规程的基本要素3

1．3．2工艺规程类型5

1．4 工艺规程编制程序7

1．4．1 工艺规程编制流程7

1．4．2 工艺规程编制步骤8

参考文献8

第2章 零件热处理工艺性9

2．1 零件材料的合理选择9

2．1．1 材料的热处理工艺性9

2．1．2 材料的热处理种类及应用16

2．1．3 零件服役条件分析及合理选材19

2．2 零件结构的合理性20

2．2．1 零件的热处理结构工艺性因素20

2．2．2 改善零件热处理工艺性的结构设计20

2．3 零件尺寸的合理性24

2．3．1 淬透性与尺寸限制24

2．3．2 热处理变形及预留加工余量26

2．4．1 热处理技术要求的确定31

2．4 零件热处理技术要求及其标注31

2．4．2 热处理技术要求的标注34

2．4．3 热处理技术要求的审查35

2．5 零件类别与热处理检验36

2．5．1 淬火回火件质量要求与检验36

2．5．2 表面淬火件质量要求与检验37

2．5．3 渗碳（含碳氮共渗）件质量要求与检验37

2．5．4 渗氮（含氮碳共渗）件质量要求与检验37

参考文献37

第3章 齿轮的热处理39

3．1 齿轮受力状况及损坏特征39

3．1．1 啮合齿面间的摩擦力及齿面磨损39

3．1．2 啮合齿面的接触应力及接触疲劳39

3．1．3 齿轮的弯曲应力及弯曲疲劳40

3．2 齿轮材料42

3．2．1 齿轮用钢42

3．2．2 齿轮用铸铁46

3．2．3 齿轮用有色金属50

3．3 齿轮的热处理工艺53

3．3．1 齿轮的调质53

3．3．2 齿轮的表面加热淬火55

3．3．3 齿轮的化学热处理70

参考文献96

第4章 滚动轴承零件的热处理97

4．1 一般用途滚动轴承零件的热处理101

4．1．1 铬钢滚动轴承零件的一般热处理101

4．1．2 铬钢滚动轴承零件的感应加热热处理116

4．1．3 铬轴承钢的贝氏体淬火热处理117

4．1．4 一般铭钢轴承零件在各种设备中的热处理工艺118

4．1．5 渗碳钢制中小型轴承零件的热处理124

4．1．6 中碳合金钢轴承零件的热处理126

4．1．7 限制淬透性钢（GCr4）制套圈表面淬火127

4．2．1 特大及重大型轴承零件的热处理130

4．2 特大、特小、特轻、精密轴承零件的热处理130

4．2．2 微型轴承零件的热处理131

4．2．3 精密轴承零件的热处理133

4．2．4 超轻、特轻轴承套圈的热处理134

4．2．5 铁路车辆轴承零件的热处理135

4．3 特殊用途轴承零件的热处理137

4．3．1 耐腐蚀轴承零件的热处理137

4．3．2 高温轴承零件的热处理143

4．3．3 防磁轴承零件的热处理150

4．4 其他轴承零件的热处理153

4．4．1 保持架、铆钉等零件的热处理153

4．4．2 冲压滚针轴承套圈等零件的热处理156

参考文献158

5．1 弹簧的分类、服役条件失效方式和性能要求159

5．1．1 弹簧的分类159

第5章 弹簧的热处理159

5．1．2 弹簧的服役条件和失效方式161

5．1．3 对弹簧的性能要求162

5．2 弹簧材料及其热处理163

5．2．1 通用弹簧钢材及其热处理163

5．2．2 特殊用途的弹簧钢、合金钢的热处理176

5．3 弹簧的最终热处理181

5．3．1 已强化材料制成弹簧的去应力退火182

5．3．2 螺旋弹簧的热处理（淬火和回火）187

5．3．3 板簧的热处理191

5．3．4 扭杆弹簧及稳定杆的热处理192

5．3．5 轿车悬架弹簧的热处理194

5．3．6 碟簧的热处理196

5．3．7 汽车离合器膜片弹簧的热处理198

5．3．8 平面蜗卷弹簧的热处理199

5．3．9 压缩机气阀弹簧的热处理201

5．3．10 卡簧的热处理204

5．3．12 耐热弹簧的热处理206

5．3．11 汽车风挡玻璃雨刮器胶条弹簧的热处理206

5．3．13 电子表音叉的热处理208

5．4 弹簧的特殊处理209

5．4．1 弹簧的喷丸强化处理209

5．4．2 高应力弹簧的离子渗氮214

5．4．3 弹簧的应力松驰和抗应力松驰处理217

参考文献225

6．1．1 通用螺纹紧固件227

6．1 螺纹紧固件的热处理227

第6章 紧固件的热处理227

6．1．2 专用螺纹紧固件238

6．2 垫圈、挡圈、销和铆钉的热处理248

6．2．1 垫圈和挡圈248

6．2．2 销249

6．2．3 铆钉250

6．3 质量检查和控制250

6．3．1 脱碳与渗碳250

参考文献251

6．3．4 氢脆的检查和控制251

6．3．2 硬度与强度的关系251

6．3．3 再回火试验251

第7章 大型锻铸件的热处理252

7．1 大型锻件的锻后热处理252

7．1．1 大锻件中的白点与氢脆252

7．1．2 大锻件的扩氢计算253

7．1．3 大锻件的晶粒细化问题255

7．1．4 锻后热处理工艺制订原则与工艺参数255

7．1．5 大锻件锻后热处理的基本工艺类型与典型工艺曲线256

7．2 大型锻件的最终热处理261

7．2．1 大锻件淬火、正火时的加热261

7．2．2 大锻件淬火、正火时的冷却264

7．2．3 大锻件的回火270

7．2．4 大锻件最终热处理工艺举例277

7．2．5 大锻件热处理后的力学性能277

7．3．1 大型重载齿轮的深层渗碳283

7．3 大锻件的化学热处理283

7．3．2 大锻件的渗氮处理284

7．4 热轧工作辊的热处理284

7．4．1 热轧工作辊的种类、材质及技术要求284

7．4．2 锻后热处理285

7．4．3 调质285

7．5 冷轧工作辊的热处理286

7．5．1 冷轧工作辊的种类和技术要求286

7．5．2 冷轧工作辊用钢286

7．5．3 冷轧工作辊制造工艺路线287

7．5．4 锻后热处理287

7．5．5 调质287

7．5．6 淬火与回火288

7．6 支承辊的热处理294

7．6．1 支承辊的种类和技术要求294

7．6．2 支承辊用钢294

7．6．5 最终热处理295

7．6．4 预备热处理295

7．6．3 锻后热处理295

7．7 大锻件的其他热处理工艺297

7．7．1 锻件切削加工后的去应力退火297

7．7．2 锻件矫直加热与回火工艺297

7．7．3 电渣焊焊接件的热处理工艺298

7．8 大型铸件的热处理298

7．8．1 大型铸钢件热处理的种类与目的299

7．8．2 典型工艺299

参考文献300

第8章 工具的热处理301

8．1 工具的工作条件及失效特征301

8．1．1 工具的工作条件301

8．1．2 工具的失效特征301

8．2 工具用钢302

8．2．1 工具用钢的选择302

8．3．1 普通工具钢的热处理工艺304

8．2．2 工具用钢的质量要求304

8．3 工具钢的热处理工艺304

8．3．2 高速钢的热处理309

8．4 工具热处理后的金相组织320

8．4．1 普通工具钢热处理后的金相组织320

8．4．2 高速钢热处理后的金相组织324

8．5 典型工具的热处理328

8．5．1 锉刀的热处理328

8．5．2 手用锯条的热处理328

8．5．3 手用丝锥的热处理329

8．5．4 圆板牙的热处理329

8．5．5 手用铰刀的热处理330

8．5．6 搓丝板的热处理330

8．5．7 滚丝轮的热处理332

8．5．8 车刀的热处理332

8．5．9 拉刀的热处理333

8．5．10 齿轮刀具的热处理335

8．5．11 小型高速钢刀具的热处理336

8．5．12 高速钢对焊刀具的热处理337

8．5．13 常用五金和木工工具的热处理339

参考文献341

第9章 模具的热处理342

9．1 模具材料的分类及性能要求342

9．1．1 模具材料的分类342

9．1．2 模具材料的性能要求344

9．2 冷作模具的热处理345

9．2．1 冷作模具的工作条件和要求345

9．2．2 冷作模具的主要失效形式345

9．2．3 冷作模具钢的选用345

9．2．4 冷作模具的热处理工艺347

9．3 热作模具的热处理354

9．3．1 热作模具的工作条件和要求354

9．3．3 热作模具材料的选用355

9．3．2 热作模具的主要失效形式355

9．3．4 热作模具的热处理工艺356

9．4 塑料模具的热处理365

9．4．1 塑料模具的工作条件和分类365

9．4．2 塑料模具的主要失效形式365

9．4．3 塑料模具材料的选用366

9．4．4 塑料模具的热处理工艺366

9．5．1 高强韧模具材料的应用及效果371

9．5 提高模具性能和寿命的途径371

9．5．2 模具的强韧化处理工艺及应用实例373

9．5．3 模具表面强化技术及应用实例375

9．6 模具热处理的缺陷分析及防止措施380

9．6．1 模具热处理的畸变方式及控制380

9．6．2 模具热处理常见缺陷分析及防止措施385

参考文献386

10．1．2 量具常用钢种及质量要求388

10．1．1 对量具用钢的要求388

10．1 量具用钢388

第10章 量具热处理388

10．2 量具热处理工艺390

10．2．1 量具制造工艺路线简介390

10．2．2 预备热处理（或第一次热处理）390

10．2．3 最终热处理（或第二次热处理）391

10．2．4 量具热处理的技术要求393

10．2．5 量块及高尺寸稳定性量规的热处理特点393

10．2．6 热处理后机械加工（磨削）对量具的影响395

10．3 典型量具热处理396

10．3．1 百分表零件的热处理396

10．3．2 游标卡尺零件的热处理396

10．3．3 千分尺零件的热处理398

10．3．4 螺纹环规和塞规的热处理398

10．3．5 卡规的热处理398

参考文献400

11．1．2 活塞环的材料401

11．1．1 活塞环的服役条件和失效方式401

第11章 汽车、拖拉机及柴油机零件的热处理401

11．1 活塞环的热处理401

11．1．3 活塞环的热处理工艺404

11．1．4 活塞环的表面处理405

11．1．5 活塞环的质量检验406

11．2 活塞销的热处理408

11．2．1 活塞销的服役条件和失效方式408

11．2．2 活塞销材料408

11．2．3 活塞销的热处理工艺409

11．2．4 活塞销的质量检验411

11．2．5 活塞销的常见热处理缺陷及预防补救措施412

11．3 连杆的热处理412

11．3．1 连杆的服役条件和失效方式412

11．3．2 连杆材料412

11．3．3 连杆的热处理工艺414

11．3．4 连杆的质量检验416

11．3．5 连杆的常见热处理缺陷及预防补救措施418

11．4 曲轴的热处理419

11．4．1 曲轴的服役条件和失效方式419

11．4．2 曲轴材料419

11．4．3 曲轴的热处理工艺419

11．4．4 曲轴的质量检验426

11．4．5 曲轴的常见热处理缺陷及预防补救措施426

11．5 凸轮轴的热处理427

11．5．1 凸轮轴的服役条件和失效方式427

11．5．2 凸轮轴材料427

11．5．3 凸轮轴的热处理工艺429

11．5．4 凸轮轴的质量检验431

11．5．5 凸轮轴的常见热处理缺陷及预防补救措施431

11．6 挺杆的热处理432

11．6．1 挺杆的服役条件和失效方式432

11．6．2 挺杆的材料432

11．6．3 挺杆的热处理工艺434

11．6．5 挺杆的常见热处理缺陷及预防补救措施438

11．6．4 挺杆的质量检验438

11．7 排气阀的热处理439

11．7．1 排气阀的服役条件和失效方式439

11．7．2 排气阀的材料440

11．7．3 排气阀的热处理工艺443

11．7．4 排气阀的质量检验447

11．7．5 排气阀的常见热处理缺陷及预防补救措施447

11．8 半轴的热处理448

11．8．1 半轴的服役条件和失效方式448

11．8．2 半轴材料448

11．8．3 半轴的热处理工艺449

11．8．4 半轴的质量检验454

11．8．5 半轴的常见热处理缺陷及预防补救措施454

11．9．1 喷油泵和喷油嘴偶件的服役条件和失效方式455

11．9．2 喷油泵和喷油嘴材料455

11．9 喷油泵柱塞偶件和喷油嘴偶件的热处理455

11．9．3 喷油泵和喷油嘴偶件的热处理工艺456

11．10 履带板的热处理461

11．10．1 履带板的服役条件和失效方式461

11．10．2 履带板材料461

11．10．3 履带板的热处理工艺462

11．10．4 履带板的质量检验463

参考文献463

12．1．1 导轨服役条件及失效形式464

12．1．2 导轨材料464

第12章 金属切削机床零件的热处理464

12．1 机床导轨的热处理464

12．1．3 铸铁导轨的感应淬火465

12．1．4 铸铁导轨的火焰淬火469

12．1．5 铸铁导轨的接触电阻加热淬火469

12．1．6 镶钢导轨热处理470

12．1．7 机床导轨用材和热处理的进展472

12．2．2 主轴材料473

12．2 机床主轴的热处理473

12．2．1 主轴服役条件及失效形式473

12．2．3 主轴的热处理工艺474

12．2．4 机床主轴用材及热处理的进展478

12．3 机床丝杠的热处理478

12．3．1 丝杠服役条件及失效形式478

12．3．2 丝杠材料478

12．3．3 梯形螺纹丝杠热处理480

12．3．4 滚珠丝杠热处理483

12．3．5 丝杠特殊热处理工艺483

12．3．6 机床丝杠和热处理的进展486

12．4 机床基础件的去应力处理486

12．4．1 机床基础件服役条件及失效形式486

12．4．2 热时效486

12．4．3 振动时效488

12．5 机床其他零件的热处理491

12．5．1 机床附近的热处理491

12．4．4 天然时效491

12．5．2 机床离合器零件的热处理492

12．5．3 弹簧卡头的热处理495

12．5．4蜗杆的热处理498

12．5．5 花键轴的热处理498

参考文献498

13．1．2 凿岩机活塞的材料499

13．1．1 工作条件及失效形式499

13．1 凿岩机活塞的热处理499

第13章 气动工具及钻探机械零件的热处理499

13．1．3 20CrMnMo钢活塞的热处理500

13．1．4 35CrMoV钢活塞的热处理502

13．1．5 钒钢活塞的热处理502

13．2 凿岩机主要渗碳件的热处理505

13．2．1 工作条件及失效形式505

13．2．2 技术条件和使用材料506

13．2．6 热处理常见缺陷及防止方法507

13．2．5 渗碳件热处理的质量检验507

13．2．3 制造工艺路线507

13．2．4 热处理工艺507

13．3 凿岩用钎头510

13．3．1 工作条件及失效形式510

13．3．2 技术条件和使用材料510

13．3．3 制造工艺路线510

13．3．4 热处理工艺510

13．4 凿岩机钎尾及成品钎杆的热处理511

13．4．1 工作条件及失效形式511

13．4．2 技术条件和使用材料511

13．4．3 制造工艺路线513

13．4．4 热处理工艺513

13．4．5 技术要求和质量检验513

13．5 其他气动工具零件的热处理514

13．6．1 工作条件及失效形式516

13．6．2 技术条件和使用材料516

13．6 牙轮钻机三牙轮钻头516

13．6．3 制造工艺路线517

13．6．4 热处理工艺517

13．6．5 质量检验518

13．7 钻探机械钻具的热处理519

13．7．1 工作条件及损坏形式519

13．7．2 技术条件和使用材料519

13．7．4 钻具的热处理520

13．7．3 钻具的制造工艺路线520

13．7．5 钻具热处理的质量检验522

13．7．6 钻具热处理常见缺陷及防止方法522

参考文献523

第14章 农机具零件的热处理524

14．1 农机具零件的服役条件、失效方式与性能要求524

14．1．1 农机零件的磨损失效524

14．1．2 农机耐磨零件的力学性能要求527

14．1．3 农机耐磨零件的组织要求530

14．1．4 农机具零件的特殊性能要求532

14．2 耕作机械典型零件的热处理535

14．2．1 犁铧的热处理535

14．2．2 犁壁的热处理538

14．2．3 圆盘的热处理539

14．2．4 锄铲的热处理541

14．2．5 旋耕刀的热处理543

14．3 收获与采集机械典型刀片的热处理544

14．3．1 剪毛机刀片的热处理544

14．3．2 往复式收割机刀片的热处理546

14．3．3 秸杆还田机刀片的热处理548

14．3．4 铡草和青饲料切碎刀片的热处理550

14．4 农产品加工机械典型零件的热处理551

14．4．1 脱粒机弓齿、钉齿与切草刀的热处理551

14．4．2 粉碎机锤片的热处理553

14．4．3 筛片的热处理555

14．4．4 颗粒饲料压粒机环模与压辊的热处理556

14．4．5 轧棉花机、剥绒机锯片和肋条的热处理558

14．4．6 榨油机的榨螺的热处理560

14．5 小农具材料及其热处理561

参考文献562

第15章 发电设备零件的热处理564

15．1 汽轮机转子和发电机转子的热处理564

15．1．1 汽轮机转子和汽轮发电机转子的服役条件及失效方式564

15．1．2 转子用钢565

15．1．3 转子锻件的热处理571

15．1．4 常见大型转子锻件热处理缺陷及预防措施575

15．2 汽轮发电机无磁性护环的热处理575

15．2．1 护环的服役条件及失效方式575

15．2．2 护环用钢575

15．2．3 护环锻件的热处理576

15．3．2 叶轮用钢577

15．3．1 叶轮的服役条件及失效方式577

15．3 汽轮机叶轮的热处理577

15．2．4 常见护环锻件热处理缺陷及预防措施577

15．3．3 汽轮机叶轮锻件的热处理578

15．3．4 常见叶轮锻件热处理缺陷及预防措施580

15．4 汽轮机叶片的热处理580

15．4．1 叶片的服役条件及失效方式580

15．4．2 叶片用钢581

15．4．3 叶片毛坯的热处理587

15．4．4 叶片的特种热处理589

15．5 汽轮机螺栓的热处理589

15．5．1 汽轮机螺栓的服役条件及失效方式589

15．5．2 汽轮机螺栓用钢590

15．5．3 螺栓毛坯的热处理591

15．5．4 常见螺栓热处理缺陷及预防措施592

15．6．1 锅炉用钢管及钢板的服役条件和零件失效方式593

15．6．2 锅炉钢管及钢板用钢593

15．6 锅炉构件及输汽管的热处理593

15．6．3 锅炉构件的热处理596

参考文献598

第16章 石油化工机械零件的热处理600

16．1 泥浆泵零件的热处理600

16．1．1 液缸的热处理600

16．1．2 缸套的热处理601

16．1．3 阀体与阀座的热处理603

16．1．4 活塞杆的热处理604

16．2 钻机绞车零件的热处理605

16．2．1 刹车鼓的热处理605

16．2．2 石油钻机链条的热处理607

16．3 钻探工具的热处理609

16．3．1 吊环的热处理609

16．3．2 吊夹的热处理611

16．3．3 钻杆接头的热处理612

16．3．4 抽油杆的热处理613

16．3．5 公母锥的热处理615

16．3．6 抽油泵泵筒的热处理616

16．3．7 石油钻头的热处理617

16．4 钻机齿轮的热处理619

16．4．1 石油钻机螺旋锥齿轮的热处理619

16．4．2 转盘齿轮的热处理621

16．5 化工机械零件的热处理622

16．5．1 压力容器的热处理622

16．5．2 典型容器的热处理627

16．5．3 压缩机阀片的热处理629

16．5．4 低温压缩机壳体的热处理630

参考文献632

17．2．1 齿轮的热处理634

17．2．2 齿轮泵轴的热处理634

17．2．3 泵体的热处理634

17．1 概述634

第17章 液压元件的零件热处理634

17．2 齿轮泵零件的热处理634

17．3 叶片泵零件的热处理637

17．3．1 转子的热处理637

17．3．2 定子的热处理637

17．3．5 配油盘的热处理640

17．4 柱塞泵零件的热处理640

17．3．4 叶片的热处理640

17．3．3 叶片泵轴的热处理640

17．5 液压阀零件的热处理643

17．5．1 滑阀的热处理643

17．5．2 阀座的热处理643

17．5．3 提动阀和提动阀座的热处理643

17．6 液压元件的零件热处理的质量检验645

参考文献645

第18章 手表、自行车、缝纫机和纺织机械零件的热处理646

18．1 手表零件的热处理646

18．1．1 手表零件用材与热处理工艺646

18．1．2 手表零件的典型热处理工艺649

18．1．4 手表零件热处理缺陷及预防措施652

18．1．3 手表零件热处理质量检验要求652

18．2 自行车零件的热处理655

18．2．1 自行车零件的热处理工艺657

18．2．2 自行车零件热处理质量检验661

18．2．3 自行车零件热处理常见缺陷及防止措施662

18．3 缝纫机零件的热处理662

18．3．1 家用缝纫机零件的热处理663

18．3．2 工业缝纫机零件的热处理668

18．4 纺织机械零件的热处理672

18．4．1 工作条件及材料选择673

18．4．2 热处理工艺677

18．4．3 热处理质量检验与控制680

18．4．4 常见热处理缺陷及防止方法680

参考文献681

19．2．1 服役条件及失效方式682

19．2 飞机起落架外筒的热处理682

第19章 飞机零件的热处理682

19．1 飞机零件材料和热处理特点682

19．2．2 使用材料和零件技术要求683

19．2．3 工艺路线683

19．2．4 热处理工艺683

19．2．5 常见热处理缺陷及预防措施683

19．3 飞机蒙皮的热处理684

19．3．1 服役条件和性能要求684

19．3．2 使用材料和零件技术要求684

19．3．3 工艺路线684

19．3．4 热处理工艺684

19．3．5 常见热处理缺陷及预防补救措施684

19．4 压气机叶片的热处理684

19．4．1 服役条件和性能要求684

19．4．4 热处理工艺685

19．4．3 工艺路线685

19．4．2 使用材料及零件技术要求685

19．4．5 常见热处理缺陷及预防补救措施686

19．5 涡轮叶片的热处理686

19．5．1 服役条件及性能要求686

19．5．2 使用材料及零件技术要求686

19．5．3 工艺路线687

19．5．4 热处理工艺687

19．5．5 常见热处理缺陷及预防补救措施688

19．6 涡轮盘的热处理689

19．6．1 服役条件和性能要求689

19．6．2 使用材料及零件技术要求689

19．6．3 工艺路线690

19．6．4 热处理工艺690

19．7．1 服役条件和性能要求691

19．7．3 工艺路线691

19．7．2 使用材料和零件技术要求691

19．7 涡轮轴的热处理691

19．6．5 常见热处理缺陷及预防补救措施691

19．7．4 热处理工艺692

19．7．5 常见热处理缺陷及预防补救措施692

19．8 燃烧室的热处理692

19．8．1 服役条件和性能要求692

19．8．5 常见热处理缺陷及预防补救措施693

19．8．4 热处理工艺693

19．8．3 工艺路线693

19．8．2 使用材料和零件技术要求693

19．9 航空齿轮的热处理694

19．9．1 服役条件和性能要求694

19．9．2 常用材料和零件技术要求694

19．9．3 工艺路线695

19．9．4 热处理工艺695

19．9．5 常见热处理缺陷及预防补救措施696

参考文献696