冷作工工艺学(''96新版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

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页数:0

译者:

出版时间:2002-02-01

价格:19.0

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isbn号码:9787504519801

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• 冷作
• 金属加工
• 工艺学
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• 冷变形
• 金属材料
• 金属工艺
• 工业技术
• 制造技术
• 工程技术

《金属材料热处理工艺基础与应用》 —— 深度解析现代金属热处理技术，赋能材料性能优化 图书简介 本书是一部全面、深入探讨现代金属热处理工艺基础理论与工程实践的专业著作。在制造业对材料性能要求日益严苛的今天，热处理作为赋予金属材料特定组织结构和优异性能的关键手段，其重要性不言而喻。本书旨在为材料科学与工程专业的师生、从事金属加工、热处理工艺设计与质量控制的工程师及技术人员，提供一套系统、前沿且极具实践指导价值的知识体系。 全书结构严谨，内容涵盖了热处理过程中的物理化学基础、核心工艺流程、关键设备控制，直至先进的热处理技术发展趋势，力求在理论深度与工程应用之间找到完美的结合点。 --- 第一部分：热处理的物理化学基础与组织演变（理论基石） 本部分着重于奠定读者对热处理现象背后微观机制的理解，这是进行有效工艺设计的前提。 第一章：金属热处理的物理化学原理 详细阐述了扩散、相变动力学在热处理中的核心作用。内容包括原子在晶格中的运动机制、扩散系数的影响因素（温度、晶界、缺陷密度），以及热力学驱动力如何促使组织向平衡态或亚平衡态转变。引入了非平衡热力学概念，解释了快速冷却速率下马氏体转变的特殊性。 第二章：铁碳合金的热力学与相图解析 系统梳理了Fe-C二元相图的每一个区域，重点解析了渗碳体、奥氏体、铁素体、贝氏体的形成条件。深入探讨了冷却过程中碳化物析出对晶粒内和晶界上组织的复杂影响。此外，还包含了合金钢中合金元素（如Cr、Ni、Mo、V）对相变温度、碳化物形态及溶解度的深刻影响机制。 第三章：热处理过程中的组织转变动力学 这是理解热处理曲线（如CCT、TTT图）的关键章节。详细阐述了奥氏体分解的形核与长大过程，区分了共析、先共析转变的特征。重点解析了马氏体转变的无扩散特性、切变机制以及残余奥氏体的控制。对于贝氏体转变，深入分析了其介于扩散型和无扩散型转变之间的特性，以及如何通过精确控制冷却速率实现特定贝氏体形态的获得。 第四章：晶粒尺寸、内应力与残余应力的控制 阐述了热处理对材料宏观力学性能的决定性影响，包括奥氏体晶粒的细化与粗化机理，以及细化晶粒对屈服强度和韧性的提升作用（Hall-Petch关系）。同时，详细分析了淬火、回火过程中产生的热应力和相变应力，以及这些应力如何累积形成残余应力，并探讨了通过应力消除退火和低应力淬火技术进行有效控制的工程方法。 --- 第二部分：经典热处理工艺的精深应用（核心实践） 本部分聚焦于工业上最常用、最核心的热处理工艺，侧重于工艺参数的优化与质量控制。 第五章：退火工艺的类型与目标 系统介绍了完全退火、退粒化退火（球化退火）和扩散退火的工艺流程、温度控制窗口及目的。特别关注球化退火中碳化物的形态转变（片层状向球状转变）及其对后续切削加工性能和冷变形能力的改善效果。 第六章：正火工艺的精确控制 阐述了正火相对于退火在细化晶粒和均匀化组织方面的优势。深入分析了不同合金钢（碳钢、低合金钢）在正火后获得的均匀细针状铁素体/珠光体组织，以及如何通过控制冷却介质（空气、强制冷却）和加热温度来精确调整所得性能，特别是在锻件和铸件的预处理中的应用。 第七章：淬火技术——强韧化的关键 这是全书的重点之一。详细剖析了淬火的三个关键阶段：加热（避免过热与脱碳）、冷却（选择合适的淬火介质与冷却速度）和回火。重点对比了水、油、盐浴和新型高分子水溶液淬火的冷却特性（冷却能力曲线），并解释了如何根据零件的截面尺寸和钢种选择最优淬火介质，以最大限度获得马氏体组织而避免开裂。 第八章：回火工艺的温度敏感性与组织再转变 回火是淬火后消除内应力、提高塑韧性的必要步骤。本章深入分析了低温、中温和高温回火对应的组织变化，包括碳化物的析出、残余奥氏体的分解、以及硬度与强度的相互制约关系。提供了高锰钢、弹簧钢等特殊钢种的优化回火曲线参数。 --- 第三部分：先进热处理技术与表面强化（前沿拓展） 本部分介绍了面向高精度、高耐磨性要求的现代热处理方法和表面改性技术。 第九章：等温和分级淬火技术 详细介绍了等温淬火（等温转变）和分级淬火（贝氏体等温淬火）的工艺原理，重点在于利用等温保持阶段使奥氏体完全转变为贝氏体组织，从而获得高强韧性且内应力较低的零件。对比了不同炉温下的贝氏体形态与力学性能。 第十章：热处理设备的先进控制与监测 关注工业热处理过程中的自动化与智能化。内容包括真空热处理设备的工作原理、气氛控制技术（如保护气氛、渗碳、氮化气氛的化学计量学），以及在线温度测量、淬火油液性能衰减监测等先进质量控制手段。 第十一章：感应加热与激光热处理 探讨了利用高频电磁场或激光束进行局部快速加热的热处理方法。重点分析了感应淬火的趋肤效应和加热深度控制，以及激光表面淬火在提高表面硬度和耐磨性方面的独特优势，尤其适用于大型或复杂形状零件的局部强化。 第十二章：渗碳、渗氮与其他表面热化学处理 系统阐述了渗碳、渗氮、碳氮共渗等化学热处理过程的扩散机制、温度选择及气氛控制。分析了渗层厚度、硬度梯度与基体组织之间的关系，并评估了不同表面处理方法对零件疲劳寿命和抗摩擦磨损性能的综合提升效果。 --- 总结与展望 本书的编写力求贯通理论与实践，不仅提供了“做什么”的工艺指南，更解释了“为什么”的微观原理。通过详尽的图表、实际案例分析和参数对比，帮助读者建立起对金属热处理工艺的全面认知，为解决生产中遇到的复杂材料问题提供科学的决策依据。本书是材料工程师、工艺设计师提升专业素养和解决实际工程挑战的必备参考手册。

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这部**冷作工工艺学（'96新版）**，坦白说，拿到手上的时候，我内心是有些复杂的。作为一个长期在机械加工领域摸爬滚打的老手，我对“工艺学”这三个字实在太熟悉了，也深知这类教材的通病——要么内容陈旧得像发黄的旧报纸，要么理论堆砌得让人昏昏欲睡。翻开这本书，首先映入眼帘的是那些经典的图表和公式，它们带着一股浓浓的年代感，但奇怪的是，这种“旧”反而带来了一种踏实的质感。我记得我最关注的是关于**冲压模具设计**的那几章。当时我手头正在处理一个高精度零件的冷挤压任务，遇到了一些关于材料塑性变形极限的难题。这本书里对**冷挤压的应力状态分析**，特别是**刚塑性理论在实际应用中的修正方法**，讲解得非常细致，没有像很多现代教材那样，上来就抛出复杂的有限元模型，而是循着力学原理一步步推导，非常适合我这种喜欢追根溯源的工程师。特别是关于**润滑剂选择对表面粗糙度和尺寸精度的影响**的讨论，那部分的案例分析，虽然是上世纪末的背景，但其核心的物理化学原理至今仍然是指导性的，让我对现有润滑方案进行了深度的反思和优化。

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这本书最让我感到“物超所值”的，是它对**板材成形极限图（FLD）的解读**。在‘96年那个年代，虽然计算机辅助设计（CAD）已经开始普及，但很多工艺师仍然依赖手工计算和经验判断来确定拉深系数和压边力。这本书没有简单地罗列FLD曲线，而是深入剖析了**不同应变路径对材料塑性各向异性（R值）的影响**，并给出了如何在实际生产中通过**预冲裁和多级拉深**来绕过FLD限制区的工程策略。我记得我当时正为一家汽车配件厂设计一个复杂的方形件深拉伸工序，多次尝试都在拐角处出现撕裂。翻阅此书时，我找到了关于**角部应力集中点的控制**的专门章节，书中提出的**局部退火和导向凸台的优化设计**方法，经过我的简化和调整后，成功地解决了困扰团队数周的难题。那种豁然开朗的感觉，远胜于阅读任何一个只提供软件操作界面的现代教程。

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作为一个习惯了数字化学习的年轻工程师，我最初对这本‘96版教材抱有一种先入为主的偏见，认为它在**自动化控制和在线监测技术**方面必然是空白。然而，我对其中关于**冷作硬化规律与在线力反馈控制**的讨论感到颇为震撼。书中虽然没有直接提到最新的传感器技术，但它详尽地描述了如何通过**测量拉深力或冲压力矩的变化率**来实时判断材料是否达到加工硬化极限，以及如何据此动态调整送料速度或保持力。这本质上是一种**基于物理模型预测的闭环控制思想**。我尝试将这种思想应用于我们现有的伺服冲压生产线上，通过改装数据采集模块，成功地实现了对易损件加工过程的早期预警，极大地降低了模具的非计划停机时间。这本书教给我的不是具体的“操作步骤”，而是一种**基于工艺内在规律进行智能决策的底层逻辑**，这种逻辑的普适性远超任何特定年代的技术限制。

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说实话，我对这本书的**热处理与表面改性**部分印象最为深刻，这简直是一部浓缩的“冷加工材料科学史”。我发现它对**不同碳素钢在快速冷变形过程中的相变敏感性**描述得极为精辟。比如，书中详细阐述了在高速剪切或深拉伸过程中，由于局部应变能积累导致的亚稳态马氏体形成，以及这种内部结构变化如何影响工件的残余应力分布。这和我之前阅读的一些偏重于宏观操作流程的书籍形成了鲜明对比。我特别欣赏它在处理**应力消除工艺**时的那种务实态度，它没有推荐那些耗时耗力的传统应力消除方法，而是提出了基于**特定变形路径的应力自补偿技术**。虽然当时的技术条件可能无法完全实现书中的某些理想状态，但它所提供的理论框架——即通过控制变形的几何顺序来预先设定所需的残余应力方向——对我后期的模具寿命预测和工件的最终精度控制起到了至关重要的指导作用。这本书的深度，在于它将材料科学的微观细节与宏观的制造实践紧密地编织在一起。

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从排版和语言风格来看，这本书具有一种沉稳而严谨的学术气息，完全没有现在教材中那种为了吸引眼球而设置的大量彩色插图和花哨的版式。它所有的插图都是精细的剖面图和力学示意图，每一个标注都指向一个明确的数学或物理概念。我尤其欣赏它在**冷镦（Cold Heading）工艺的尺寸精度控制**一节中对**反向挤压效应**的详尽分析。它深入探讨了材料在镦头与模具接触面之间产生的瞬时回弹，以及这种回弹量如何与镦模的接触时间、速度以及材料的弹性模量相关联。为了验证这一点，我特意设计了一组对比实验，分别用不同速度镦击同批次材料，结果发现，书中预测的微小尺寸偏差与实际测量结果惊人地吻合。这本书的价值在于，它提供了一套经过时间检验的、坚实的**工程直觉基础**，它让你相信，真正的工艺优化永远是建立在对材料和力的深刻理解之上的，而非仅仅依赖于最新的软件工具。

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