本書以熱處理工藝設(shè)計為主線,系統(tǒng)地介紹了相關(guān)熱處理技術(shù)。其主要內(nèi)容包括:概述、熱處理工藝設(shè)計的原則及程序、整體熱處理工藝設(shè)計、表面熱處理工藝設(shè)計、化學熱處理工藝設(shè)計、真空熱處理工藝設(shè)計、熱處理質(zhì)量檢驗、熱處理工裝設(shè)計。本書不僅是作者50多年從事熱處理工藝技術(shù)工作的總結(jié),也是熱處理同仁,特別是熱處理生產(chǎn)一線技術(shù)人員寶貴經(jīng)驗的高度概括。本書內(nèi)容全面,技術(shù)數(shù)據(jù)翔實,圖表豐富,實用性強,對熱處理工藝設(shè)計與編制極具參考價值。
1)本書以熱處理工藝設(shè)計為主線,系統(tǒng)地介紹了相關(guān)熱處理技術(shù)。主要內(nèi)容包括:概述、熱處理工藝設(shè)計的原則及程序、整體熱處理工藝設(shè)計、表面熱處理工藝設(shè)計、化學熱處理工藝設(shè)計、真空熱處理工藝設(shè)計、熱處理質(zhì)量檢驗、熱處理工裝設(shè)計。
2)本書不僅是作者50多年從事熱處理工藝技術(shù)工作的總結(jié),也是熱處理同仁,特別是熱處理生產(chǎn)一線技術(shù)人員寶貴經(jīng)驗的高度概括。
3)本書內(nèi)容全面,技術(shù)數(shù)據(jù)翔實,圖表豐富,實用性強,對熱處理工藝設(shè)計與編制極具參考價值。
熱處理是理論性很強的科學,也是實踐性很強的技術(shù)。熱處理技術(shù)屬于國家核心技術(shù),在我國從材料大國和制造業(yè)大國走向強國的過程中具有舉足輕重的作用。熱處理是決定產(chǎn)品性能、壽命和可靠性的關(guān)鍵過程,熱處理工藝水平是機械行業(yè)競爭的核心要素。
據(jù)考察,我國制造業(yè)中的大中型企業(yè)和部分中小型企業(yè)熱處理工藝設(shè)計水平和工藝管理水平基本與國際水平相當,并在不斷提高。但據(jù)資料所載,我國制造業(yè)中的中小微企業(yè)占80% 以上,這些企業(yè)的熱處理質(zhì)量不太穩(wěn)定,主要原因是工藝設(shè)計和工藝管理水平存在較大的差距。有的企業(yè)熱處理工藝設(shè)計與生產(chǎn)操作由同一人獨立完成,而且這種情況的工藝設(shè)計僅僅是在其
頭腦中構(gòu)思,并無文件;有的企業(yè)由有多年實踐經(jīng)驗的熱處理師傅口頭指揮代替工藝,由他人操作等;不規(guī)范的案例比比皆是。無論口頭指揮操作還是僅在頭腦中構(gòu)思的工藝方案,都是隨意性太強。這種原始的、粗放式的管理模式遠遠落后于形勢,必須與時俱進,采用科學的工藝來指導(dǎo)實踐。
鑒于上述情況,為了滿足熱處理行業(yè)的要求,作者根據(jù)從事熱處理工藝設(shè)計50 多年的實踐經(jīng)驗,結(jié)合現(xiàn)代熱處理工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與現(xiàn)行的工藝技術(shù)規(guī)范,編寫了本書。
本書共8 章。第1 章闡述了熱處理工藝在制造業(yè)中的地位和熱處理生產(chǎn)的特點;第2 章介紹了熱處理工藝設(shè)計的原則及程序,內(nèi)容包括熱處理工藝的先進性、合理性、可行性、安全性、經(jīng)濟性和可檢性,以及熱處理工藝設(shè)計的過程與步驟等;第3 章介紹了整體熱處理工藝設(shè)計,內(nèi)容包括加熱溫度的選擇、加熱速度和加熱時間的確定、淬火材料的形狀換算、可控氣氛熱處理、淬火冷卻工藝參數(shù)和回火工藝參數(shù)的選擇等;第4 章介紹了表面熱處理工藝設(shè)計,內(nèi)容包括表面熱處理工藝設(shè)計基礎(chǔ)、感應(yīng)熱處理工藝設(shè)計、火焰淬火工藝設(shè)計、激光淬火與電子束淬火工藝設(shè)計等;第5 章介紹了化學熱處理工藝設(shè)計,內(nèi)容包括鋼的滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲、滲硼、滲金屬等;第6 章介紹了真空熱處理工藝設(shè)計,內(nèi)容包括真空熱處理工藝參數(shù)設(shè)計、真空退火工藝設(shè)計、真空淬火回火工藝設(shè)計、真空化學熱處理工藝設(shè)計;第7 章介紹了熱處理質(zhì)量檢驗,內(nèi)容包括熱處理質(zhì)量檢驗方法及內(nèi)容、熱處理質(zhì)量檢驗規(guī)程等;第8 章介紹了熱處理工裝設(shè)計,內(nèi)容包括熱處理工裝在生產(chǎn)中的作用及設(shè)計要點,熱處理工裝的分類編號及管理,熱處理工裝的設(shè)計原則及程序,一般碳素鋼、耐熱鋼工夾具強度的核算,熱處理工裝設(shè)計實例等。
本書不僅是作者50 多年從事熱處理工藝技術(shù)工作的總結(jié),也是熱處理同仁,特別是熱處理生產(chǎn)一線技術(shù)人員寶貴經(jīng)驗的高度概括,因此,本書應(yīng)該是熱處理行業(yè)的共同財富。技術(shù)共享,財富造福人類,這是作者的心愿,期望本書的出版能促進熱處理行業(yè)的發(fā)展與進步。
在本書編寫過程中,上海工具廠祝新發(fā),哈爾濱第一工具廠劉秀英,成都量具刃具廠謝永輝,安徽嘉龍鋒鋼刀具有限公司胡明、胡會峰,河南第一工具廠張振剛,陜西關(guān)中工具廠孫承志,江蘇晶工工具有限公司朱昌宏、蔣榮坤,江蘇天工國際徐文瑛,江蘇華蘇工業(yè)爐公司劉朝雷,東風汽車公司量刃具分廠楊鍇,南京科潤公司左永平,浙江金華華南汽配公司趙純,浙江永康求精熱處理廠夏明道,浙江寧波大山金屬科技有限公司葉振陽,浙江臺州達興熱處理研究所羅永敏,浙江金華東斟西酌數(shù)字科技公司趙蘇桂,浙江工業(yè)大學張丹寧,遼寧和興熱科技有限公司田宏等給予了大力支持和幫助,在此一并表示衷心感謝!
在本書編寫過程中參考和引用了許多專著和論文,在此向相關(guān)文獻的作者表示由衷的謝意,有少數(shù)著作的引用因種種原因未能一一列出作者名諱,深表歉意。
由于作者水平有限,書中疏漏和錯誤在所難免,懇請大家批評指正。
趙步青
前言
第1 章 概述 1
1.1 熱處理工藝在機械制造業(yè)中的地位 1
1.2 熱處理生產(chǎn)的特點 1
第2 章 熱處理工藝設(shè)計的原則及程序 3
2.1 熱處理工藝設(shè)計原則 3
2.1.1 熱處理工藝的先進性 3
2.1.2 熱處理工藝的合理性 3
2.1.3 熱處理工藝的可行性 4
2.1.4 熱處理工藝的安全性 5
2.1.5 熱處理工藝的經(jīng)濟性 5
2.1.6 熱處理工藝的標準化 6
2.1.7 熱處理工藝的可檢性 6
2.2 熱處理工藝設(shè)計的過程與步驟 6
2.2.1 熱處理工藝設(shè)計的依據(jù) 6
2.2.2 熱處理工藝設(shè)計的基本內(nèi)容 7
2.2.3 熱處理工藝設(shè)計前的技術(shù)分析 10
2.2.4 熱處理工藝方案的制訂 11
2.2.5 工藝簡圖的用途及繪制 11
2.2.6 熱處理設(shè)備的選用 12
2.2.7 熱處理工藝裝備的設(shè)計 12
2.2.8 熱處理勞動定額的確定方法 14
2.2.9 熱處理工藝文件的編寫 14
2.2.10 熱處理工藝的修改、驗證與調(diào)整 21
第3 章 整體熱處理工藝設(shè)計 24
3.1 熱處理加熱溫度的選擇 24
3.2 加熱速度的確定 30
3.3 加熱時間的確定 32
3.4 淬火材料的形狀換算 48
3.4.1 術(shù)語的意義 49
VI 熱處理工藝設(shè)計與應(yīng)用
3.4.2 等價直徑的BS 求法 49
3.4.3 其他計算方法 57
3.5 可控氣氛熱處理 58
3.5.1 可控氣氛熱處理基本原理 58
3.5.2 可控氣氛分類及其控制 62
3.5.3 可控氣氛熱處理工藝舉例 67
3.6 淬火冷卻工藝參數(shù)的選擇 69
3.6.1 各種淬火方法的冷卻工藝參數(shù) 69
3.6.2 常用淬火冷卻介質(zhì)的選用 70
3.6.3 其他淬火冷卻介質(zhì)的選用 75
3.7 回火工藝參數(shù)的選擇 87
第4 章 表面熱處理工藝設(shè)計 91
4.1 表面熱處理工藝設(shè)計基礎(chǔ) 91
4.1.1 表面淬火用材料 91
4.1.2 表面淬火的技術(shù)要求 92
4.1.3 快速加熱表面淬火時的相變特點 92
4.1.4 鋼件表面淬火后的組織與性能 94
4.2 感應(yīng)熱處理工藝設(shè)計 95
4.2.1 感應(yīng)淬火設(shè)備的選擇 95
4.2.2 感應(yīng)器的設(shè)計 96
4.2.3 感應(yīng)加熱時間與比功率的選擇 109
4.2.4 感應(yīng)淬火工藝參數(shù)的確定 114
4.3 火焰淬火工藝設(shè)計 122
4.3.1 火焰淬火分類 122
4.3.2 火焰淬火用燃料和裝置 124
4.3.3 火焰淬火的工藝設(shè)計 125
4.3.4 火焰淬火應(yīng)用實例 129
4.4 激光淬火與電子束淬火工藝設(shè)計 132
4.4.1 激光淬火的工藝特點 132
4.4.2 激光淬火前的預(yù)處理方法 132
4.4.3 激光表面加熱相變硬化 134
4.4.4 電子束淬火 138
第5 章 化學熱處理工藝設(shè)計 141
5.1 鋼的滲碳 141
5.1.1 氣體滲碳 142
5.1.2 液體滲碳 157
5.1.3 固體滲碳 158
5.1.4 其他滲碳工藝 160
5.2 鋼的碳氮共滲 164
5.3 鋼的滲氮 173
5.3.1 工件滲氮前的預(yù)備熱處理 173
5.3.2 氣體滲氮 175
5.4 鋼的氮碳共滲 185
5.4.1 氣體氮碳共滲 185
5.4.2 液態(tài)氮碳共滲(鹽浴氮碳共滲) 187
5.4.3 QPQ 處理 190
5.4.4 離子氮碳共滲 191
5.4.5 奧氏體氮碳共滲 192
5.4.6 固態(tài)氮碳共滲 193
5.5 鋼的滲硼