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第一篇 概述1

第1章 现代热处理技术概况3

1.1 主要现代热处理技术3

1.1.1 真空热处理技术3

1.1.2 可控气氛热处理技术5

1.1.3 计算机热处理控制技术7

1.2 其他现代热处理技术8

1.2.1 感应热处理技术进展8

1.2.2 表面改性技术进展10

1.2.3 热处理冷却技术进展11

1.2.4 清洁热处理技术与环境问题14

1.2.5 未来热处理的一些新技术17

第二篇 真空热处理21

第2章 真空热处理工艺23

2.1 真空气冷淬火和真空油淬24

2.1.1 真空度的单位与区域划分24

2.1.2 真空气氛的纯度与特点25

2.1.3 真空热处理条件下金属加热特点27

2.1.4 真空淬火时的冷却28

2.1.5 真空淬火工艺实例34

2.2 真空高压气体淬火45

2.2.1 概述45

2.2.2 理论分析49

2.2.3 应用实例52

2.3 真空退火54

2.3.1 真空热处理加热54

2.3.2 高温、难熔金属的退火56

2.3.3 金属和合金的除气处理61

2.3.4 电工钢及磁合金的退火62

2.3.5 钢铁材料及铜合金的退火67

2.4 真空回火70

2.4.1 概述70

2.4.2 真空回火的光亮度71

2.4.3 真空回火脆性及防止73

2.5 真空渗碳81

2.5.1 真空渗碳原理81

2.5.2 真空渗碳工艺83

2.5.3 真空渗碳工艺实例88

2.6 真空烧结处理96

2.6.1 硬质合金的真空烧结96

2.6.2 硬质合金烧结淬火99

2.7 真空钎焊102

2.7.1 真空钎焊工艺及特点102

2.7.2 真空钎焊工艺实例107

2.8 真空渗氮113

2.8.1 真空脉冲渗氮工艺113

2.8.2 生产应用115

2.8.3 真空渗氮新技术及其发展120

2.9 离子热处理123

2.9.1 离子渗氮123

2.9.2 离子渗碳128

2.9.3 Pl3-等离子体浸没式离子注入132

2.10 真空热处理工件的变形133

2.10.1 淬火时的体积变化率及淬火应力133

2.10.2 真空淬火加热时的变形134

2.10.3 真空淬火冷却时的变形137

2.10.4 减少真空淬火变形的真空炉范例138

2.10.5 真空回火时的变形141

2.11 真空热处理工件的性能和使用寿命142

2.11.1 真空淬火的质量效果142

2.11.2 真空淬火工件的使用寿命144

第3章 真空热处理设备147

3.1 真空热处理炉的分类方法147

3.2 外热式真空炉148

3.3 抽空炉151

3.3.1 概述151

3.3.2 结构形式152

3.4.1 真空退火炉155

3.4 内热式真空炉155

3.4.2 真空回火炉166

3.4.3 真空淬火炉177

3.4.4 真空渗碳炉210

3.4.5 真空烧结炉215

3.4.6 真空钎焊炉223

3.5 真空清洗设备229

3.5.1 概述229

3.5.2 ZQJ-60型真空脱脂清洗机231

3.5.3 Abar Ipsen Co.真空清洗技术233

3.5.4 Abar Ipsen Co.真空清洗新技术234

3.5.5 真空脱脂清洗装置238

3.5.6 SEVIO型真空清洗装置242

3.6 高温超高压真空热处理炉245

3.6.1 概述245

3.6.2 主要技术性能指标245

3.6.3 炉子结构及特点246

3.6.4 应用251

3.7 离子热处理设备251

3.7.1 离子渗氮设备251

3.7.2 离子渗碳设备252

3.8 真空脉冲渗氮设备255

3.8.1 炉体255

3.8.2 电控部分256

3.8.3 废气净化装置256

3.8.4 添加渗剂装置256

3.8.5 主要技术参数256

3.8.6 使用效果257

第4章 真空热处理工艺装备关键技术258

4.1 真空抽气技术和真空机组258

4.1.1 真空系统的主要参数258

4.1.2 真空泵的选择和配套真空机组263

4.1.3 真空炉的检漏技术、故障分析及排除方法264

4.2.1 电热元件材料267

4.2 真空加热的发热体材料和结构的选择267

4.2.2 电热元件的结构选择268

4.3 真空绝热材料和结构的选择269

4.3.1 金属辐射屏270

4.3.2 石墨毡隔热屏（耐火纤维隔热屏）270

4.3.3 复合隔热屏272

4.4.1 密封材料274

4.4.2 静密封274

4.4 真空静动密封技术274

4.4.3 动密封275

4.5 真空炉中的充气冷却技术277

4.5.1 充气系统277

4.5.2 气冷循环系统278

4.6 真空炉闸阀结构设计、制造与装配280

4.6.1 概述280

4.6.2 真空炉密封闸阀主要技术参数的设计计算282

4.6.3 真空炉热闸阀的加工制造与装配285

4.7 真空炉发热体引出棒密封技术287

4.8 真空炉电绝缘技术288

4.8.1 真空放电和电热元件端电压推荐值288

4.8.2 纯金属加热器设计289

4.8.3 电极接头和炉子壳体的绝缘289

4.8.4 电热体引出棒和炉胆的绝缘289

4.8.5 电极引出棒电绝缘结构290

4.9 真空下温度传感和控制技术290

4.9.1 热电偶测温传感装置290

4.9.2 真空炉温度控制系统291

4.10 真空回火炉及气淬炉气流循环技术292

4.10.1 真空回火炉气流循环292

4.10.2 真空淬火炉气流循环292

4.11 真空回火快速加热与冷却技术294

4.11.1 真空回火炉快速加热和冷却技术设计294

4.11.2 真空回火炉炉温均匀性技术设计295

4.12 快速充气技术与装置296

4.13.2 电控系统的构成和技术功能297

4.13.1 真空炉自动控制系统设计特点和要求297

4.13 真空热处理炉自动控制技术297

4.13.3 电控系统的特点299

4.14 真空热处理炉性能试验与使用维护300

4.14.1 真空热处理炉的主要技术要求300

4.14.2 真空热处理炉的质量检查与性能试验301

第5章 真空热处理技术进展306

5.1 真空热处理设备进展306

5.1.1 燃气真空炉研制开发和应用306

5.1.2 真空炉研制结构设计优化309

5.1.3 半连续式和连续式真空炉及其特点314

5.1.4 流态化真空炉315

5.1.5 热壁式真空渗碳炉及其特点318

5.1.6 先进的真空烧结炉319

5.1.7 高压气淬真空炉智能控制系统321

5.1.8 真空热处理设备制造的专业化生产322

5.2.2 热等压（真空）淬火技术（Hot Isostatic Pressing Quenching Tech.）325

5.2 真空热处理技术的新进展325

5.2.1 真空热处理自动化在线控制系统325

5.2.3 ICBP系列低压渗碳技术及低压渗碳多用炉（ICBP系列）328

5.2.4 VZKQ式多用途真空炉333

5.2.5 VMKQ型连续式多室真空炉生产线335

5.2.6 Modul Therm型往复式（梭式）模块化多用真空炉生产线336

5.2.7 我国燃气式真空热处理炉技术研究开发337

5.2.8 WZDGQ30型单室真空高压气淬炉研制349

5.2.9 真空炉强制对流加热及连续高压气冷技术353

5.2.10 WZLQH型真空铝钎焊炉研制开发357

5.3 真空热处理技术发展展望364

第三篇 可控气氛热处理367

引言369

第6章 直生式渗碳技术371

6.1 概述371

6.2 碳势测量和控制371

6.3.1 气氛的类型373

6.3 直生式气氛的产生373

6.3.2 对炉子的要求374

6.3.3 直生式气氛的性能374

6.4 应用实例375

6.4.1 在周期式炉中进行齿轮表层淬火375

6.4.2 在传送带式炉中进行紧固件和冲压板材工件的淬火和表面淬火376

6.5 优点和限制377

6.6 直生式渗碳设备378

6.7 小结379

第7章 低压渗碳技术380

7.1 低压渗碳原理及应用380

7.1.1 质量传输和反应机理380

7.1.2 扩散380

7.1.3 淬火381

7.1.4 渗碳结果381

7.1.5 装置的设计382

7.2.1 乙炔低压渗碳384

7.2 真空低压乙炔渗碳384

7.1.6 应用384

7.2.2 乙炔低压渗碳中碳的传输385

7.2.3 工业应用386

7.2.4 小结387

第8章 高温渗碳技术389

8.1 概述389

8.2 试验方法390

8.3.1 奥氏体化温度和保温时间对晶粒度的影响391

8.3 试验结果391

8.3.2 渗碳过程393

8.4 结论395

8.5 高温等离子渗碳技术的应用395

第9章 连续式渗碳（氮）工艺控制及设备技术397

9.1 连续式快速渗碳397

9.1.1 模拟渗碳397

9.1.2 气氛和碳势控制398

9.1.3 实验结果399

9.1.4 结论401

9.2 渗氮工艺控制技术402

9.3 渗碳工艺控制技术403

9.4 连续式渗碳设备406

9.5 气氛回收技术409

第10章 渗碳（氮）检测技术、检测元件和传感器技术411

10.1 HydroNit（氢分压）探头控制渗氮和氮碳共渗法411

10.1.1 测定气氛系数方法411

10.1.2 HydroNit探头测量氮分压412

10.1.3 HydroNit探头监视和控制气氛系数414

10.1.4 HydroNit探头实用经验414

10.1.5 结论和展望416

10.2 气体渗氮和氮碳共渗二氧化锆固体电解质气体传感器416

10.3 渗氮氧探头——氧测量技术新发展417

第11章 可控气氛密封箱式多用炉技术420

11.1 炉体结构与工艺技术特点420

11.1.1 炉体结构特点420

11.1.2 技术特点与工艺方式选择422

11.1.3 技术进展425

11.2 可控气氛系统技术性能427

11.2.1 甲醇＋氮基气氛系统（Endomix）427

11.2.2 炉内吸热式发生器系统（直生式气氛系统）429

11.3 温度及气氛控制系统430

11.3.1 温度控制430

11.3.2 碳势控制系统430

11.3.3 控制系统技术要求及微机控制系统431

11.4 预抽真空多用炉432

第12章 可控气氛多用炉设备生产应用与维护436

12.1 可控气氛多用炉设备436

12.1.1 可控气氛多用炉结构特点及应用436

12.1.2 氮-甲醇气氛应用438

12.1.3 渗碳系统的计算机控制440

12.2 多用炉精益生产与设备维护443

第四篇 计算机技术在热处理领域的应用445

引言447

第13章 材料热处理工艺与设备计算机模拟技术449

13.1 材料热处理试验计算机模拟449

13.1.1 材料组织性能计算机模拟449

13.1.2 淬火硬化和激光处理计算机模拟454

13.2 材料热处理工艺过程计算机模拟460

13.3 材料热处理设备计算机模拟465

13.4 精确热处理技术467

13.5 应用实例475

第14章 材料热处理工艺与设备CAD技术478

14.1 材料热处理工艺CAD478

14.2 材料热处理设备CAD479

14.3 材料淬火冷却技术CAD481

14.4 应用实例481

第15章 热处理过程控制与网络技术483

15.1 过程控制483

15.2 适时控制（JIT）488

15.3 统计过程控制（SPC）491

15.4 柔性控制系统（FCS）492

15.5 网络系统（Network）494

15.6 管理控制系统（Management）496

第16章 热处理预测技术、数据库技术及专家系统500

16.1 热处理工艺与设备预测技术500

16.2 热处理数据库技术及专家系统504

第17章 材料热处理工艺与设备的智能化仪表507

17.1 概述507

17.2 温度传感器、万用多通道控制仪及视频遥测器智能控制仪509

17.3 燃气分析仪、噪声探测器、运动控制器和超声笔记本电脑512

17.4 材料性能检测仪、微机热分析仪和智能超声探测器514

17.5 碳氢分析仪和热流传感器智能化仪表518

第18章 计算机在热处理中的应用新进展519

18.1 热处理计算机集成系统519

18.2 热处理制造工作站520

18.3 热处理虚拟制造技术与智能化技术521

参考文献525