真空熱處理

1 緒論1
1.1熱處理技術的分類1
1.1.1真空熱處理工藝的分類2
1.1.2真空熱處理設備的分類2
1.2真空熱處理的作用和特點3
1.2.1真空熱處理的作用3
1.2.2真空熱處理的特點4
1.3真空熱處理技術的應用5
1.3.1真空退火6
1.3.2真空淬火6
1.3.3真空高壓氣淬7
1.3.4真空滲碳7
1.3.5真空回火7
1.4真空熱處理技術的現狀7
1.4.1真空熱處理設備的發展情況8
1.4.2真空熱處理工藝發展情況8
1.4.3真空熱處理理論的發展情況9
1.5真空熱處理技術的發展趨勢9
參考文獻11

2 真空熱處理技術基礎12
2.1金屬固態相變基礎12
2.1.1金屬固態相變的主要類型12
2.1.2金屬固態相變的基本特徵14
2.1.3固態相變中的形核16
2.1.4固態相變中新相的長大19
2.1.5綜合轉變動力學——奧氏體等溫轉變圖24
2.1.6組織粗化24
2.2鋼中奧氏體的形成26
2.2.1奧氏體的結構、組織和性能26
2.2.2奧氏體形成的熱力學條件27
2.2.3奧氏體的形成機制28
2.2.4奧氏體等溫形成動力學30
2.2.5連續加熱時奧氏體的形成34
2.2.6奧氏體晶粒長大及其控制36
2.2.7非平衡組織加熱時奧氏體的形成39
2.3珠光體轉變44
2.3.1珠光體的組織形態及晶體學44
2.3.2珠光體轉變機制46
2.3.3先共析轉變和偽共析轉變51
2.3.4珠光體轉變動力學56
2.3.5珠光體的力學性能61
2.3.6鋼中碳化物的相間沉澱65
2.4馬氏體轉變71
2.4.1馬氏體轉變的主要特徵71
2.4.2鋼中馬氏體轉變的晶體學73
2.4.3馬氏體的組織形態及影響因素76
2.4.4馬氏體轉變的熱力學81
2.4.5馬氏體轉變的動力學83
2.4.6馬氏體的性能86
2.5貝氏體轉變92
2.5.1貝氏體轉變特徵92
2.5.2貝氏體的組織形態94
2.5.3貝氏體的形成條件99
2.5.4貝氏體的轉變機理105
2.5.5貝氏體轉變產物的力學性能108
2.5.6貝氏體組織的應用109
2.6鋼的過冷奧氏體轉變圖111
2.6.1過冷奧氏體等溫轉變圖111
2.6.2過冷奧氏體連續冷卻轉變圖115
2.6.3過冷奧氏體轉變圖的應用123
2.7過飽和固溶體的脫溶分解127
參考文獻127

3 真空退火129
3.1概論129
3.1.1真空加熱的特點129
3.1.2真空加熱應注意的問題131
3.1.3解決加熱時間滯後的工藝措施131
3.2真空退火爐133
3.2.1外熱式真空退火爐133
3.2.2可用於真空退火的抽空爐134
3.2.3內熱式真空退火爐134
3.3真空退火工藝142
3.3.1稀有難熔金屬的退火142
3.3.2軟磁材料的退火146
3.3.3鋼鐵材料的真空退火154
3.3.4銅及銅合金的真空退火155
參考文獻157

4 真空滲碳與真空滲氮158
4.1概述158
4.1.1真空滲氮158
4.1.2真空滲碳159
4.1.3真空碳氮共滲與真空氮碳共滲160
4.2真空滲碳、滲氮設備160
4.2.1WZST型真空滲碳爐161
4.2.2VSQ型真空滲碳爐165
4.2.3VC型真空滲碳爐166
4.2.4Ipsen所生產的真空滲碳爐166
4.2.5ICBP系列低壓滲碳設備168
4.2.6真空滲氮爐168
4.2.7VKA-D真空氮化回火多功能爐(臥式)168
4.3真空滲氮工藝170
4.3.1滲氮工藝理論基礎170
4.3.2真空滲氮工藝171
4.3.3真空滲氮應注意的問題174
4.3.4真空滲氮應用實例174
4.4真空滲碳工藝179
4.4.1真空滲碳原理179
4.4.2真空滲碳工藝181
4.4.3真空滲碳（低壓滲碳）的過程及控制186
4.4.4真空滲碳應注意的問題188
4.4.5真空滲碳工藝實例189
4.5真空碳氮共滲與真空氮碳共滲工藝195
4.5.1真空碳氮共滲195
4.5.2真空氮碳共滲197
參考文獻198

5 真空淬火200
5.1概述200
5.2真空淬火設備200
5.2.1真空油氣淬火爐202
5.2.2負（高）壓高流率真空氣淬爐214
5.2.3高壓氣淬真空爐216
5.2.4超高壓氣淬真空爐225
5.2.5氣冷真空淬火爐229
5.3真空油淬235
5.4真空氣淬237
5.4.1淬火氣體種類237
5.4.2提高氣體冷卻能力的方法238
參考文獻258

6 真空加壓氣淬260
6.1概述260
6.1.1國外研究情況263
6.1.2國內研究情況263
6.1.3對國外高速鋼真空氣淬設備的分析和比較264
6.2理論分析與設計265
6.2.1高壓氣淬系統的理論研究265
6.2.2淬火氣體流量對冷速的影響266
6.2.3淬火氣體類型對冷速的影響266
6.2.4換熱器的換熱能力對冷速的影響266
6.2.5真空密封結構的設計267
6.2.6換熱結構的設計270
6.3真空高壓氣體淬火工藝275
6.3.1應用實例278
6.3.2真空高壓氣淬處理後2Cr13鋼的組織和性能279
6.4高壓氣淬設備風機、風道的分析280
6.4.1高壓氣淬設備中風機的分析280
6.4.2高壓氣淬設備中風道的研究283
6.5真空加壓氣淬過程的電腦類比288
6.5.1冷卻過程的電腦類比288
6.5.2真空高壓氣淬設備各參數對工件冷卻速度影響的數值類比291
參考文獻293

7 真空熱處理的關鍵技術296
7.1真空抽氣技術和真空機組296
7.1.1真空系統設計基礎296
7.1.2真空系統的主要參數298
7.1.3真空泵的選擇和配套真空機組300
7.1.4真空機組的選擇原則302
7.2真空加熱及真空絕熱技術303
7.2.1真空加熱技術303
7.2.2真空絕熱技術308
7.3真空密封技術311
7.3.1密封材料311
7.3.2靜密封結構311
7.3.3動密封結構313
7.3.4真空隔熱密封閘閥314
7.4真空冷卻技術316
7.4.1真空水冷系統316
7.4.2真空氣冷系統316
7.5真空電絕緣技術319
7.5.1真空放電和電熱元件端電壓推薦值319
7.5.2金屬加熱器設計320
7.5.3電熱體引出棒和爐殼的絕緣320
7.5.4電熱體引出棒和爐膽的絕緣320
7.5.5電極引出棒電絕緣結構321
7.6真空溫度控制技術321
7.6.1熱電偶的選擇321
7.6.2熱電偶的結構323
7.6.3真空爐溫度控制系統324
7.7真空熱處理爐的使用和維護326
7.7.1日常維護327
7.7.2故障分析及排除方法327
參考文獻329