真空热处理

1绪论1
1.1热处理技术的分类1
1.1.1真空热处理工艺的分类2
1.1.2真空热处理设备的分类2
1.2真空热处理的作用和特点3
1.2.1真空热处理的作用3
1.2.2真空热处理的特点4
1.3真空热处理技术的应用5
1.3.1真空退火6
1.3.2真空淬火6
1.3.3真空高压气淬7
1.3.4真空渗碳7
1.3.5真空回火7
1.4真空热处理技术的现状7
1.4.1真空热处理设备的发展情况8
1.4.2真空热处理工艺发展情况8
1.4.3真空热处理理论的发展情况9
1.5真空热处理技术的发展趋势9
参考文献11

2真空热处理技术基础12
2.1金属固态相变基础12
2.1.1金属固态相变的主要类型12
2.1.2金属固态相变的基本特征14
2.1.3固态相变中的形核16
2.1.4固态相变中新相的长大19
2.1.5综合转变动力学——奥氏体等温转变图24
2.1.6组织粗化24
2.2钢中奥氏体的形成26
2.2.1奥氏体的结构、组织和性能26
2.2.2奥氏体形成的热力学条件27
2.2.3奥氏体的形成机制28
2.2.4奥氏体等温形成动力学30
2.2.5连续加热时奥氏体的形成34
2.2.6奥氏体晶粒长大及其控制36
2.2.7非平衡组织加热时奥氏体的形成39
2.3珠光体转变44
2.3.1珠光体的组织形态及晶体学44
2.3.2珠光体转变机制46
2.3.3先共析转变和伪共析转变51
2.3.4珠光体转变动力学56
2.3.5珠光体的力学性能61
2.3.6钢中碳化物的相间沉淀65
2.4马氏体转变71
2.4.1马氏体转变的主要特征71
2.4.2钢中马氏体转变的晶体学73
2.4.3马氏体的组织形态及影响因素76
2.4.4马氏体转变的热力学81
2.4.5马氏体转变的动力学83
2.4.6马氏体的性能86
2.5贝氏体转变92
2.5.1贝氏体转变特征92
2.5.2贝氏体的组织形态94
2.5.3贝氏体的形成条件99
2.5.4贝氏体的转变机理105
2.5.5贝氏体转变产物的力学性能108
2.5.6贝氏体组织的应用109
2.6钢的过冷奥氏体转变图111
2.6.1过冷奥氏体等温转变图111
2.6.2过冷奥氏体连续冷却转变图115
2.6.3过冷奥氏体转变图的应用123
2.7过饱和固溶体的脱溶分解127
参考文献127

3真空退火129
3.1概论129
3.1.1真空加热的特点129
3.1.2真空加热应注意的问题131
3.1.3解决加热时间滞后的工艺措施131
3.2真空退火炉133
3.2.1外热式真空退火炉133
3.2.2可用于真空退火的抽空炉134
3.2.3内热式真空退火炉134
3.3真空退火工艺142
3.3.1稀有难熔金属的退火142
3.3.2软磁材料的退火146
3.3.3钢铁材料的真空退火154
3.3.4铜及铜合金的真空退火155
参考文献157

4真空渗碳与真空渗氮158
4.1概述158
4.1.1真空渗氮158
4.1.2真空渗碳159
4.1.3真空碳氮共渗与真空氮碳共渗160
4.2真空渗碳、渗氮设备160
4.2.1WZST型真空渗碳炉161
4.2.2VSQ型真空渗碳炉165
4.2.3VC型真空渗碳炉166
4.2.4Ipsen所生产的真空渗碳炉166
4.2.5ICBP系列低压渗碳设备168
4.2.6真空渗氮炉168
4.2.7VKA-D真空氮化回火多功能炉(卧式)168
4.3真空渗氮工艺170
4.3.1渗氮工艺理论基础170
4.3.2真空渗氮工艺171
4.3.3真空渗氮应注意的问题174
4.3.4真空渗氮应用实例174
4.4真空渗碳工艺179
4.4.1真空渗碳原理179
4.4.2真空渗碳工艺181
4.4.3真空渗碳（低压渗碳）的过程及控制186
4.4.4真空渗碳应注意的问题188
4.4.5真空渗碳工艺实例189
4.5真空碳氮共渗与真空氮碳共渗工艺195
4.5.1真空碳氮共渗195
4.5.2真空氮碳共渗197
参考文献198

5真空淬火200
5.1概述200
5.2真空淬火设备200
5.2.1真空油气淬火炉202
5.2.2负（高）压高流率真空气淬炉214
5.2.3高压气淬真空炉216
5.2.4超高压气淬真空炉225
5.2.5气冷真空淬火炉229
5.3真空油淬235
5.4真空气淬237
5.4.1淬火气体种类237
5.4.2提高气体冷却能力的方法238
参考文献258

6真空加压气淬260
6.1概述260
6.1.1国外研究情况263
6.1.2国内研究情况263
6.1.3对国外高速钢真空气淬设备的分析和比较264
6.2理论分析与设计265
6.2.1高压气淬系统的理论研究265
6.2.2淬火气体流量对冷速的影响266
6.2.3淬火气体类型对冷速的影响266
6.2.4换热器的换热能力对冷速的影响266
6.2.5真空密封结构的设计267
6.2.6换热结构的设计270
6.3真空高压气体淬火工艺275
6.3.1应用实例278
6.3.2真空高压气淬处理后2Cr13钢的组织和性能279
6.4高压气淬设备风机、风道的分析280
6.4.1高压气淬设备中风机的分析280
6.4.2高压气淬设备中风道的研究283
6.5真空加压气淬过程的计算机模拟288
6.5.1冷却过程的计算机模拟288
6.5.2真空高压气淬设备各参数对工件冷却速度影响的数值模拟291
参考文献293

7真空热处理的关键技术296
7.1真空抽气技术和真空机组296
7.1.1真空系统设计基础296
7.1.2真空系统的主要参数298
7.1.3真空泵的选择和配套真空机组300
7.1.4真空机组的选择原则302
7.2真空加热及真空绝热技术303
7.2.1真空加热技术303
7.2.2真空绝热技术308
7.3真空密封技术311
7.3.1密封材料311
7.3.2静密封结构311
7.3.3动密封结构313
7.3.4真空隔热密封闸阀314
7.4真空冷却技术316
7.4.1真空水冷系统316
7.4.2真空气冷系统316
7.5真空电绝缘技术319
7.5.1真空放电和电热元件端电压推荐值319
7.5.2金属加热器设计320
7.5.3电热体引出棒和炉壳的绝缘320
7.5.4电热体引出棒和炉胆的绝缘320
7.5.5电极引出棒电绝缘结构321
7.6真空温度控制技术321
7.6.1热电偶的选择321
7.6.2热电偶的结构323
7.6.3真空炉温度控制系统324
7.7真空热处理炉的使用和维护326
7.7.1日常维护327
7.7.2故障分析及排除方法327
参考文献329