《金屬熱處理工藝學(xué)》首先介紹了金屬傳熱方式和加熱時常見的物理化學(xué)現(xiàn)象，隨后系統(tǒng)介紹了鋼的常用熱處理工藝，包括退火、正火、淬火、回火、表面淬火、化學(xué)熱處理，并結(jié)合近年來材料領(lǐng)域熱處理技術(shù)和工藝的最新進展，相應(yīng)增加了各種先進熱處理工藝技術(shù)。其次詳細(xì)闡述了常用有色金屬（鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金及鎳基合金）的熱處理工藝及真空熱處理、形變熱處理、復(fù)合熱處理等特種熱處理工藝。最后介紹了熱處理工藝設(shè)計原則、步驟，并列舉了三個實例說明熱處理工藝設(shè)計過程。
本書可作為金屬材料工程、材料成型與控制、材料科學(xué)與工程等專業(yè)本科生教材，也可作為金屬材料及熱處理等相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)資料，還可供從事金屬材料研究和生產(chǎn)的科研人員參考。

夏鵬成，山東科技大學(xué)副教授，碩士生導(dǎo)師，韓國科學(xué)技術(shù)研究院訪問學(xué)者。主要從事高強高塑鋼、鋁基復(fù)合材料及材料表面改性方面的研究和教學(xué)工作。承擔(dān)和參與者省部級項目12項。發(fā)表論文55篇。申請和授權(quán)專利15項。獲省部級以上獎勵3項。

緒論 1
0.1 熱處理工藝及應(yīng)用 1
0.2 熱處理工藝的作用和意義 5
0.3 熱處理工藝發(fā)展歷程及發(fā)展方向 7
0.4 本課程主要內(nèi)容 9
參考文獻 9

第1章 金屬的加熱與冷卻 10
1.1 金屬加熱熱源 10
1.1.1 燃料燃燒加熱 11
1.1.2 電加熱 11
1.1.3 高能量密度能源加熱 12
1.2 金屬加熱的物理過程 12
1.2.1 工件表面的傳熱 13
1.2.2 工件內(nèi)部的傳熱 15
1.2.3 熱處理加熱時間 16
1.2.4 影響工件加熱的因素 17
1.3 金屬在加熱時常見的物理化學(xué)現(xiàn)象 20
1.3.1 鋼在加熱時氧化 20
1.3.2 鋼在加熱時脫碳 21
1.4 加熱介質(zhì)的選擇 27
1.4.1 真空加熱 27
1.4.2 保護氣氛 27
1.4.3 其他加熱介質(zhì) 30
1.5 金屬冷卻 30
習(xí)題 31
參考文獻 31

第2章 退火和正火 32
2.1 鋼的退火 33
2.1.1 退火定義、目的和分類 33
2.1.2 常用退火工藝方法 33
2.2 鋼的正火 43
2.2.1 正火定義和目的 43
2.2.2 正火應(yīng)用 43
2.3 退火、正火后鋼的組織和性能 44
2.4 退火、正火工藝的選擇 48
2.5 退火、正火缺陷及預(yù)防 48
習(xí)題 51
參考文獻 51

第3章 淬火及回火 52
3.1 鋼的淬火 52
3.1.1 淬火的定義、背景與目的 52
3.1.2 淬火的必要條件 52
3.2 淬火介質(zhì) 53
3.2.1 淬火介質(zhì)的分類 53
3.2.2 有物態(tài)變化的淬火介質(zhì) 54
3.2.3 無物態(tài)變化的淬火介質(zhì) 60
3.2.4 其他新型淬火介質(zhì)簡介 61
3.3 鋼的淬透性 62
3.3.1 淬透性的基本概念、實際意義及其影響因素 62
3.3.2 淬透性的測定方法 65
3.3.3 淬透性在選擇材料和制訂熱處理工藝時的應(yīng)用 69
3.4 淬火應(yīng)力、淬火變形及淬火裂紋 71
3.4.1 淬火應(yīng)力 71
3.4.2 淬火變形 76
3.4.3 淬火裂紋 79
3.5 淬火工藝 82
3.5.1 淬火加熱方式及加熱溫度的確定 82
3.5.2 淬火加熱時間的確定 83
3.5.3 淬火介質(zhì)及淬入方式的選擇原則 85
3.5.4 淬火方法及其應(yīng)用 85
3.5.5 冷處理 89
3.6 鋼的回火 89
3.6.1 回火的定義與目的 89
3.6.2 回火工藝的選擇與制訂 90
3.7 淬火新工藝的發(fā)展與應(yīng)用 92
3.7.1 循環(huán)快速加熱淬火 92
3.7.2 高溫淬火 93
3.7.3 高碳鋼低溫、快速、短時加熱淬火 93
3.7.4 亞共析鋼的亞溫淬火 93
3.7.5 等溫淬火的新發(fā)展 94
3.7.6 其他淬火方法 95
3.8 淬火、回火缺陷及其預(yù)防、補救 95
3.8.1 淬火缺陷及其預(yù)防、補救 95
3.8.2 回火缺陷及其預(yù)防、補救 97
習(xí)題 98
參考文獻 98

第4章 表面淬火 99
4.1 表面淬火的目的、分類及應(yīng)用 99
4.1.1 表面淬火的目的 99
4.1.2 表面淬火的分類 99
4.1.3 表面淬火的應(yīng)用 100
4.1.4 表面淬火技術(shù)與常規(guī)淬火技術(shù)的區(qū)別 101
4.2 感應(yīng)表面淬火 101
4.2.1 感應(yīng)加熱基本原理 102
4.2.2 感應(yīng)表面淬火后的組織與性能 106
4.2.3 感應(yīng)表面淬火工藝 107
4.2.4 感應(yīng)熱處理件的質(zhì)量檢查 110
4.2.5 感應(yīng)熱處理件常見質(zhì)量問題及產(chǎn)生原因 111
4.2.6 感應(yīng)表面淬火技術(shù)的局限性 111
4.2.7 應(yīng)用實例 111
4.3 其他種類表面淬火 113
4.3.1 火焰表面淬火 113
4.3.2 激光、電子束、等離子束表面淬火 114
習(xí)題 121
參考文獻 122

第5章 化學(xué)熱處理 123
5.1 化學(xué)熱處理概述 123
5.1.1 化學(xué)熱處理定義及目的 123
5.1.2 化學(xué)熱處理方法 123
5.1.3 化學(xué)熱處理特點 124
5.1.4 化學(xué)熱處理分類 124
5.2 化學(xué)熱處理基本原理 125
5.2.1 化學(xué)熱處理的基本過程 125
5.2.2 化學(xué)熱處理滲劑及其在化學(xué)熱處理過程中的化學(xué)反應(yīng)機制 125
5.2.3 化學(xué)熱處理的吸附過程及其影響因素 126
5.2.4 化學(xué)熱處理的擴散過程 127
5.2.5 加速化學(xué)熱處理過程的途徑 129
5.3 滲碳 131
5.3.1 滲碳的目的、分類及應(yīng)用 131
5.3.2 滲碳的工藝過程 139
5.3.3 滲碳后的組織與性能 142
5.3.4 滲碳工藝的發(fā)展 145
5.3.5 滲碳件的質(zhì)量檢查 146
5.3.6 滲碳缺陷及控制 147
5.4 滲氮 148
5.4.1 滲氮原理 148
5.4.2 滲氮層的組織和性能 157
5.4.3 滲氮件質(zhì)量檢測 159
5.4.4 氮化件常見缺陷及預(yù)防 161
5.5 碳氮共滲 162
5.5.1 碳和氮同時滲入時的特點 163
5.5.2 碳氮共滲工藝 164
5.5.3 碳氮共滲層的組織與性能 167
5.5.4 碳氮共滲的應(yīng)用 168
5.5.5 氮碳共滲(軟氮化） 169
5.6 滲硼 171
5.6.1 滲硼方法 172
5.6.2 滲硼后的熱處理 174
5.6.3 滲硼層的組織性能 174
5.7 滲金屬 175
5.7.1 金屬滲入方法 176
5.7.2 滲金屬層的組織和性能 177
5.8 輝光放電離子化學(xué)熱處理 178
5.8.1 離子化學(xué)熱處理的基本原理 178
5.8.2 離子化學(xué)熱處理設(shè)備及工藝 179
5.8.3 離子滲氮（氮化） 180
5.8.4 離子滲碳 184
5.8.5 離子滲硼和滲金屬 185
習(xí)題 185
參考文獻 186

第6章有色金屬熱處理 187
6.1 有色金屬強化 187
6.1.1 形變強化 187
6.1.2 固溶強化 188
6.1.3 細(xì)晶強化 189
6.1.4 第二相強化 189
6.1.5 熱處理強化 190
6.1.6 其他強化方法 192
6.2 有色金屬熱處理工藝 193
6.2.1 去應(yīng)力退火 194
6.2.2 均勻化退火 194
6.2.3 再結(jié)晶退火 195
6.2.4 基于固態(tài)相變的退火 196
6.2.5 形變熱處理 196
6.2.6 固溶處理（淬火）和時效 196
6.2.7 化學(xué)熱處理 199
6.3 鋁合金的熱處理 199
6.3.1 鋁合金的分類和編號 199
6.3.2 鋁合金熱處理工藝 202
6.3.3 鋁合金的時效過程和脫溶物的結(jié)構(gòu) 203
6.4 鎂合金的熱處理 208
6.4.1 退火 208
6.4.2 固溶和時效處理 209
6.4.3 氫化處理 210
6.4.4 表面熱處理 210
6.5 銅及銅合金的熱處理 210
6.5.1 銅及銅合金分類 210
6.5.2 銅及銅合金熱處理工藝 211
6.6 鈦合金的熱處理 212
6.7 鎳基合金的熱處理 212
6.7.1 鎳基合金及其分類 212
6.7.2 鎳基合金的合金元素及其作用 213
6.7.3 鎳基合金熱處理 214
習(xí)題 215
參考文獻 215

第7章 特種熱處理 217
7.1 真空熱處理 217
7.1.1 真空的基本知識 217
7.1.2 真空熱處理的特點 219
7.1.3 真空熱處理研究進展 220
7.1.4 真空熱處理的應(yīng)用 221
7.2 形變熱處理 223
7.2.1 形變熱處理的分類、工藝特點及應(yīng)用 223
7.2.2 形變熱處理強韌化的機理 226
7.3 復(fù)合熱處理 228
7.3.1 亞溫淬火加淺層氮碳共滲 228
7.3.2 鍛熱淬火加高溫回火 229
7.3.3 高溫形變正火加低碳馬氏體淬火 230
7.3.4 滲氮與電子束淬火（N + EBH） 231
習(xí)題 232
參考文獻 232

第8章熱處理工藝設(shè)計 233
8.1 熱處理工藝設(shè)計概述 233
8.1.1 熱處理工藝的重要性 233
8.1.2 熱處理工藝設(shè)計含義 233
8.1.3 熱處理工藝設(shè)計要求和步驟 234
8.1.4 熱處理工藝在材料加工工藝路線中的位置 234
8.2 熱處理工藝設(shè)計原則 235
8.2.1 熱處理工藝的先進性 235
8.2.2 熱處理工藝的合理性 235
8.2.3 熱處理工藝的經(jīng)濟性 236
8.2.4 熱處理工藝的安全性 237
8.2.5 熱處理工藝的可行性 237
8.2.6 熱處理工藝的可檢性 238
8.2.7 熱處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化 238
8.3 零件熱處理工藝設(shè)計實例 239
8.3.1 拉桿熱處理工藝設(shè)計 239
8.3.2 65Mn 制作磨床頭架主軸熱處理工藝設(shè)計 240
8.3.3 數(shù)控機床（CNC）導(dǎo)軌熱處理工藝優(yōu)化設(shè)計 242
習(xí)題 244
參考文獻 244