熱處理工藝規(guī)范與數(shù)據(jù)手冊(cè)

前言

本手冊(cè)根據(jù)編者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)熱處理常用的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了廣泛的收集，以供工廠企業(yè)的熱處理工程技術(shù)人員、熱處理工作者、科研院所從事研究、開發(fā)的技術(shù)人員和大專院校的學(xué)生參考使用。本書內(nèi)容簡明扼要、數(shù)據(jù)翔實(shí)，多數(shù)以表格的形式給出，采用盡可能少的敘述，詳細(xì)介紹了鋼的淬火、正火、退火、回火、滲碳、滲氮以及火花鑒別;模具鋼、不銹鋼、耐熱鋼以及鑄鐵常用的各種熱處理工藝規(guī)范和常用數(shù)據(jù)。希望本書對(duì)熱處理工作者有所幫助，對(duì)促進(jìn)我國熱處理行業(yè)的科技進(jìn)步和提高產(chǎn)品質(zhì)量起到有益的作用。本書第一章至第五章由河北工業(yè)大學(xué)李國彬教授編寫，第八章、第九章和附錄由王鐵寶博士編寫，第六章由杜安博士編寫，第七章由馬瑞娜副教授編寫，最后由李國彬教授統(tǒng)稿。本書在編寫和收集資料過程中，河北工業(yè)大學(xué)趙靜怡碩士等參加了部分編寫工作。由于水平所限，書中不足之處敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。李國彬2012年3月15日

內(nèi)容概要

本書以表格的形式，對(duì)熱處理常用的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了介紹，內(nèi)容包括熱處理安全技術(shù)知識(shí)，鋼的正火與退火，鋼的淬火與回火，模具選材及熱處理，鋼的滲碳與滲氮，不銹鋼、耐熱鋼及鑄鐵的熱處理，有色金屬及其合金和鋼的火花鑒別，熱處理電阻爐功率及爐絲的簡易計(jì)算方法等。
本書可供工廠企業(yè)的熱處理工程技術(shù)人員；科研院所從事研究、開發(fā)的技術(shù)人員和大專院校的學(xué)生參考使用。

書籍目錄

第一章　熱處理安全技術(shù)知識(shí)
第一節(jié)　熱處理安全防護(hù)用品及安全技術(shù)的一般要求
一、熱處理安全防護(hù)用品
二、熱處理安全技術(shù)的一般要求
第二節(jié)　熱處理安全技術(shù)
一、防火
二、防爆
三、防毒
四、防觸電
五、防止其它事故的安全技術(shù)
第二章　鋼的正火與退火
第一節(jié)　常用鍛（鑄）件的預(yù)先熱處理
第二節(jié)　彈簧鋼退火和正火工藝規(guī)范
一、常用彈簧鋼退火和正火工藝規(guī)范
二、常用彈簧鋼高溫回火（軟化）工藝規(guī)范
三、熱軋彈簧鋼和冷拔（卷）彈簧鋼絲去除應(yīng)力回火
第三節(jié)　軸承鋼退火和正火工藝規(guī)范
一、常用軸承鋼普通退火工藝規(guī)范
二、常用軸承鋼等溫退火工藝規(guī)范
三、常用軸承鋼正火工藝規(guī)范
四、常用軸承鋼退火后的力學(xué)性能
五、常用軸承鋼正火后的力學(xué)性能
第四節(jié)　工具鋼的退火和正火工藝規(guī)范
一、碳素工具鋼退火和正火工藝規(guī)范
二、碳素工具鋼球化退火工藝規(guī)范
三、常用工（冷）模具鋼退火工藝規(guī)范
四、常用工模具鋼調(diào)質(zhì)和高溫回火工藝規(guī)范
五、熱作模具鋼退火工藝規(guī)范
六、鍛模翻新退火和去應(yīng)力退火工藝規(guī)范
七、常用高速鋼退火工藝規(guī)范
八、AISI工具鋼的正火與退火規(guī)范
第三章　鋼的淬火與回火
第一節(jié)　常用鋼的熱處理特性和工件的預(yù)留磨量
一、常用鋼的熱處理特性
二、工件預(yù)留磨量計(jì)算
第二節(jié)　常用鋼的臨界點(diǎn)及淬火、回火工藝參數(shù)
一、常用鋼的臨界點(diǎn)及淬火工藝參數(shù)
二、常用鋼的回火工藝參數(shù)
第三節(jié)　常用鋼的淬火臨界直徑與半馬氏體硬度
一、常用鋼的淬火臨界直徑
二、碳鋼、合金鋼的半馬氏體硬度與含碳量的關(guān)系
第四節(jié)　鋼的淬火加熱參數(shù)
一、常用鋼的熱處理加熱溫度規(guī)范
二、鋼的加熱時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式
三、工模具鋼在不同介質(zhì)中的加熱時(shí)間
四、典型鋼件在空氣爐中的加熱時(shí)間比較
五、工具鋼在火焰中的加熱時(shí)間
六、鋼的加熱火色與溫度的關(guān)系
第五節(jié)　鋼的淬火冷卻參數(shù)
一、常用淬火介質(zhì)的冷卻強(qiáng)度
二、工件在水淬、油淬和分級(jí)淬火的停留時(shí)間經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)
三、不同尺寸試樣到達(dá)預(yù)定溫度所需時(shí)間
四、圓棒油冷到達(dá)預(yù)定溫度的時(shí)間
五、矩形斷面試樣油淬的等效直徑
六、常用的冷處理冷卻介質(zhì)
七、幾種鋼不同直徑油淬、水淬的表面硬度
第六節(jié)　熱處理用鹽浴與淬火介質(zhì)
一、熱處理鹽浴分類及其物理化學(xué)性質(zhì)
二、常用熱處理鹽浴、水溶性淬火介質(zhì)及淬火用油
第七節(jié)　鋼的回火參數(shù)
一、各種回火的加熱、冷卻與應(yīng)用
二、碳素和合金結(jié)構(gòu)鋼的高溫回火加熱時(shí)間
三、一般工具鋼的保溫時(shí)間
四、不同回火時(shí)間的等效回火溫度
五、幾種鋼的時(shí)效溫度與時(shí)間
六、回火火色與溫度的關(guān)系
第四章　模具選材及熱處理
第一節(jié)　常用冷作模具選材及模具硬度要求
一、常用冷沖模、沖裁模的選材及模具的硬度要求
二、常用拔絲模、滾壓模的選材及模具的硬度要求
三、常用冷鐓模的選材及模具的硬度要求
四、常用剪刀的選材及模具的硬度要求
五、常用冷擠壓、冷精壓和粉壓模的選材及模具的硬度要求
六、常用塑料模的選材及模具的硬度要求
七、冷作模具鋼基本特性的對(duì)比
第二節(jié)　冷作模具鋼熱處理變形
一、冷作模具鋼熱處理變形規(guī)律
二、影響冷作模具鋼淬火變形的因素
三、冷作模具鋼的基本特性對(duì)熱處理變形傾向的影響
四、冷作模具防止淬裂、控制變形的基本途徑
五、工藝因素對(duì)冷作模具型腔變形趨勢(shì)的影響
六、防止模具淬裂、變形的加熱工藝要點(diǎn)
七、常用冷作模具鋼預(yù)冷工藝規(guī)范
八、冷?熱浴復(fù)合分級(jí)淬火工藝要點(diǎn)
第三節(jié)　熱作模具熱處理的基本數(shù)據(jù)
一、各種鍛壓設(shè)備的加載速度
二、鍛模的高度與適用噸位
三、熱鍛模硬度與高度的關(guān)系
四、各種熱作模具的硬度要求
五、模具硬度與鍛件重量的關(guān)系
六、熱鍛模在空氣中的預(yù)冷時(shí)間
七、熱鍛模在20號(hào)機(jī)油中的冷卻時(shí)間
八、5CrMnMo模塊淬火的油冷時(shí)間
九、錘鍛模用鋼的淬透性
十、鍛模在電爐中的回火加熱時(shí)間
十一、鍛模的回火方法
十二、機(jī)鍛模及壓鑄模的選材及硬度要求
第四節(jié)　常用模具鋼的淬火、回火工藝規(guī)范
一、常用工（冷）模具用鋼的淬火、回火工藝規(guī)范
二、熱作模具鋼的淬火、回火工藝規(guī)范
第五章　鋼的滲碳與滲氮
第一節(jié)　鋼的滲碳
一、滲碳碳濃度及滲碳深度要求
二、固體滲碳
三、氣體滲碳
四、液體滲碳（又稱液體軟氮化或液體氰化）
五、膏劑滲碳
六、常用結(jié)構(gòu)鋼的滲碳、淬火、回火熱處理規(guī)范及性能
第二節(jié)　鋼的滲氮處理
一、常用鋼滲氮前的調(diào)質(zhì)工藝
二、調(diào)質(zhì)中回火溫度對(duì)38CrMoAlA滲氮層深度和硬度的影響
三、模具、量具、刃具滲氮前的熱處理規(guī)范
四、不銹鋼、耐熱鋼滲氮前的熱處理規(guī)范
五、合金鑄鐵滲氮前的退火或調(diào)質(zhì)處理
六、滲氮件非滲氮部位的保護(hù)
七、滲氮溫度和氨分解率的合理范圍
八、一段、兩段和三段滲氮工藝
九、齒輪滲氮層深度與模數(shù)的關(guān)系
十、某些模具的三段滲氮工藝
十一、滲氮實(shí)例：3000hp機(jī)車內(nèi)燃機(jī)曲軸的滲氮
第三節(jié)　軟氮化
一、鹽浴軟氮化
二、氣體軟氮化
三、幾種常用材料氮化層厚度與表面硬度范圍
四、非氮化部位的保護(hù)方法
第六章　不銹鋼、耐熱鋼及鑄鐵的熱處理
第一節(jié)　不銹鋼的熱處理
一、鐵素體不銹鋼與馬氏體不銹鋼的熱處理與性能
二、奧氏體與奧氏體?鐵素體不銹鋼的熱處理與性能
第二節(jié)　熱強(qiáng)鋼的熱處理
一、鍋爐用珠光體熱強(qiáng)鋼的熱處理、性能與應(yīng)用
二、12Cr馬氏體熱強(qiáng)鋼的熱處理和性能
三、典型奧氏體熱強(qiáng)鋼的熱處理與使用溫度
四、典型鎳基合金的熱處理規(guī)范與使用溫度
五、一些氣閥鋼的熱處理和性能
第三節(jié)　鑄鐵的熱處理工藝規(guī)范
第七章　有色金屬及其合金
第一節(jié)　鋁及其合金的熱處理
一、鋁合金的分類與性能特點(diǎn)
二、純鋁及變形合金的熱處理工藝規(guī)范
三、變形鋁合金的淬火加熱與保溫時(shí)間
四、常用耐熱鋁合金的熱處理工藝規(guī)范
五、鑄鋁合金的熱處理工藝規(guī)范
第二節(jié)　銅合金的熱處理
一、黃銅的退火工藝規(guī)范
二、青銅的熱處理工藝規(guī)范
三、白銅的熱處理工藝規(guī)范
第三節(jié)　鈦合金的熱處理
一、鈦合金的編號(hào)方法
二、鈦合金的熱處理
第四節(jié)　鎂合金的熱處理
一、鑄造鎂合金的熱處理工藝規(guī)范
二、變形鎂合金的熱處理工藝規(guī)范
第八章　鋼的火花鑒別
第一節(jié)　火花鑒別的重要性及基本方法
一、火花鑒別的重要性
二、火花鑒別的砂輪選擇、材料準(zhǔn)備和基本要求
第二節(jié)　火花的基本特征
一、火花部位的名稱與特征
二、碳元素的火花特征
三、合金元素的火花特征
第三節(jié)　典型鋼材的火花特征
一、典型結(jié)構(gòu)鋼的火花特征
二、典型工具鋼的火花特征
第九章　熱處理電阻爐功率及爐絲的簡易計(jì)算方法
第一節(jié)　熱處理爐的基本結(jié)構(gòu)
一、爐體部分
二、機(jī)械傳動(dòng)部分
三、控制系統(tǒng)
第二節(jié)　熱處理電阻爐功率的簡易設(shè)計(jì)
一、經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法
二、按爐膛容積確定功率
三、類比法確定爐子功率
第三節(jié)　熱處理電阻爐功率的熱平衡計(jì)算法
第四節(jié)　電爐絲的簡易計(jì)算方法
附錄
附表1　鑄鐵、鑄鋼和鋁合金代碼
附表2　我國鋁合金新舊原始狀態(tài)代號(hào)對(duì)照表（GB/T 16475—1996）
附表3　鋁合金H×Y細(xì)分狀態(tài)代號(hào)與加工硬化程度
附表4　鋁合金T×細(xì)分狀態(tài)代號(hào)說明與應(yīng)用
附表5　鋁合金T××及T×××細(xì)分狀態(tài)代號(hào)說明與應(yīng)用
附表6　我國鋁合金新舊牌號(hào)對(duì)照表（GB/T　3190—1996)
附表7　國內(nèi)外常用鋼號(hào)對(duì)照表
附表8　布氏硬度試驗(yàn)基本條件
附表9　布氏硬度檢驗(yàn)試樣的最小厚度
附表10　布氏硬度標(biāo)尺技術(shù)條件
附表11　布氏硬度試驗(yàn)施加負(fù)荷的規(guī)定
附表12　金屬布氏硬度（HB）數(shù)值表
附表13　洛氏硬度標(biāo)尺技術(shù)條件
附表14　表面洛氏硬度標(biāo)尺技術(shù)條件
附表15　在圓柱體上測定HRC的數(shù)值修正表
附表16　在圓柱體上測定HRB的數(shù)值修正表
附表17　在球面上測定HRC的數(shù)值修正表
附表18　維氏硬度標(biāo)記方法
附表19　壓痕對(duì)角線長度d與維氏硬度值對(duì)照表（載荷98N）
附表20　肖氏硬度與洛氏硬度換算表
附表21　鋼鐵硬度與強(qiáng)度換算表（一）
附表22　鋼鐵硬度及強(qiáng)度換算表（二）
附表23　鋁合金HB10D2為首列硬度與強(qiáng)度換算
附表24　洛氏、布氏、維氏、努氏硬度換算表
附表25　部分常用的金相腐蝕劑配比及用途
附表26　彩色金相腐蝕劑及應(yīng)用實(shí)例
附表27　常見夾雜物的特征
附表28　不同放大倍數(shù)下奧氏體晶粒度的換算
附表29　晶粒度與其它晶粒大小表示方法的比較
附表30　圓形拉伸試樣的外形尺寸
附表31　圓形試樣標(biāo)距L0內(nèi)尺寸的允許偏差
附表32　圓形鑄鐵拉伸試樣的外形尺寸
附表33　疲勞試樣尺寸表
附表34　常用熱電偶主要技術(shù)條件
附表35　鉑銠?鉑熱電偶分度表
附表36　鎳鉻?鎳硅（鎳鉻?鎳鋁）熱電偶分度表
附表37　鎳鉻?考銅熱電偶分度表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在機(jī)械制造過程中熱處理工序占重要地位，它對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高工作效能和延長機(jī)器使用壽命都起重要作用，而任何一種熱處理工藝，只有相應(yīng)的設(shè)備才能完成。 熱處理設(shè)備的種類繁多，通常根據(jù)它們?cè)跓崽幚砺晥鲞^程中所完成的任務(wù)，分為主要設(shè)備和輔助設(shè)備兩大類。為了增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、壓縮勞動(dòng)時(shí)間、推行連續(xù)生產(chǎn)和自動(dòng)生產(chǎn)，又組合成許多綜合熱處理設(shè)備--熱處理聯(lián)合機(jī)。 主要設(shè)備是完成熱處理主要工序所用的設(shè)備，包括加熱設(shè)備和冷卻設(shè)備。這類設(shè)備對(duì)熱處理效果和產(chǎn)品質(zhì)量起決定作用，其中尤以加熱設(shè)備為主要，它包括各種熱處理爐和加熱設(shè)備。 輔助設(shè)備是完成各種輔助工序及主要工序中的輔助動(dòng)作所用的設(shè)備及各種工夾具。主要包括清洗設(shè)備、校正設(shè)備、起重運(yùn)輸設(shè)備、控制氣氛制備設(shè)備等。 在工業(yè)生產(chǎn)中，熱處理設(shè)備（爐）具有其它設(shè)備不可替代的作用。熱處理工藝的制定和實(shí)施，直接受爐子的性能影響，因此，必須了解熱處理工序所用的熱處理爐性能。而熱處理爐的性能中，對(duì)其功率的了解應(yīng)該是第一位的，因?yàn)椋O(shè)備即爐子的功率與升溫速度、裝爐量、保溫時(shí)間等密切相關(guān)。 第一節(jié)熱處理爐的基本結(jié)構(gòu) 熱處理爐的種類繁多，其結(jié)構(gòu)也各不相同，但具有實(shí)施熱工作業(yè)的共同特點(diǎn)，它們的基本結(jié)構(gòu)仍具有許多共同之處。熱處理爐的結(jié)構(gòu)與其性能有著密切的關(guān)系。 一、爐體部分 普通熱處理爐一般由以下基本部分組成。 1.爐體外殼 爐體外殼的形狀一般分為長方形和圓筒形兩類。殼體由框架和鋼板組成，框架用不同規(guī)格的角鋼、槽鋼等型材焊接而成?？蚣軐?duì)爐體起支撐和強(qiáng)固的作用，要承受較大的載荷。 熱處理爐的爐襯通常分為隔熱層和耐火層。 （1）隔熱層 隔熱層介于耐火層和爐殼之間。它的主要作用是減小爐子的熱損失，提高熱效率，節(jié)約能源。隔熱層的厚度越大，節(jié)能效果也越好。 隔熱層除爐底部分外，其余部分都不承受負(fù)荷。 （2）耐火層在隔熱保溫層的內(nèi)側(cè)是耐火層。該層是根據(jù)爐子的工作溫度高低和爐內(nèi)介質(zhì)的化學(xué)作用特性，選用不同的耐火材料砌筑而成的。爐內(nèi)介質(zhì)在高溫下易與耐火層表面發(fā)生化學(xué)作用，導(dǎo)致發(fā)生腐蝕剝落，所以應(yīng)具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。耐火層的厚度較薄，常常是單層。裝置電熱體的支撐擱磚砌筑在耐火層的內(nèi)側(cè)。 2.爐膛 爐體內(nèi)耐火層包圍的空間稱為爐膛。箱形爐的爐膛兩側(cè)和底部裝置了電熱體，底部電熱體上面是耐熱鋼的爐底板，用以盛放加熱零件。 爐膛是爐子加熱工件的工作室，它的形狀尺寸要依工件的形狀尺寸和生產(chǎn)率要求而定。 3.爐門 在工件進(jìn)出爐膛的開口處需要安裝活動(dòng)的爐門，裝卸工件時(shí)打開爐門，加熱保溫時(shí)爐門關(guān)閉，保持密封狀態(tài)。 爐門或爐蓋的框架可用角鋼、槽鋼焊接而成，也可用鑄鐵澆鑄而成。爐門殼用鋼板焊接或用螺釘緊固在框架上。爐門或爐蓋的砌體也分為耐火層與隔熱保溫層，由于經(jīng)常啟閉運(yùn)動(dòng)，承受震動(dòng)沖擊，要求結(jié)構(gòu)牢固，有較高的強(qiáng)度。 二、機(jī)械傳動(dòng)部分 對(duì)于連續(xù)作業(yè)爐和半連續(xù)作業(yè)爐，除了上述基本結(jié)構(gòu)部分外，還有裝出料用的推料機(jī)、拉料機(jī)、輸送帶、輥筒等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；爐罩移動(dòng)或爐底的移動(dòng)、震動(dòng)機(jī)構(gòu)；爐底或爐罐的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。通過這些機(jī)構(gòu)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)工件裝爐、出爐和在爐內(nèi)移動(dòng)的自動(dòng)化，進(jìn)行流水線上的連續(xù)作業(yè)；或者是通過爐罩或爐底易位，使裝卸和加熱保溫過程交叉重復(fù)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)半連續(xù)作業(yè)。

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