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页数:273

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出版时间:2009-1

价格:48.00元

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isbn号码:9787122037527

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• 热处理
• 金属材料
• 材料科学
• 机械工程
• 制造技术
• 表面工程
• 热工
• 工艺技术
• 金属加工
• 工业技术

《热处理技术》是一本旨在深入浅出地介绍材料热处理工艺原理、方法及其在工业实践中应用的专业书籍。本书内容涵盖了金属材料（特别是钢铁）在不同温度下，通过加热、保温和冷却等一系列工艺过程，改变其内部组织结构，从而获得所需物理、化学性能的理论基础和操作指南。 核心内容概览： 1. 热处理基本原理： 相变与组织： 详细阐述了金属材料（以钢为例）在加热和冷却过程中发生的固态相变，如奥氏体化、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变等。深入剖析了这些相变对材料显微组织的影响，如铁素体、渗碳体、奥氏体、马氏体、贝氏体等不同晶体结构的形成与演变。 热力学与动力学基础： 结合相图（如Fe-C相图）和相变动力学原理，解释了不同温度和时间下相变发生的驱动力、速率以及最终形成的组织形态。 性能与组织的关系： 系统地分析了材料的力学性能（如硬度、强度、塑性、韧性）、物理性能（如导电性、导磁性）以及化学性能（如耐腐蚀性）如何与其微观组织结构紧密相关。 2. 主要热处理工艺： 退火（Annealing）： 目的与分类： 阐述退火的主要目的是消除内应力、软化材料、改善切削加工性、细化晶粒、均匀组织。详细介绍退火的各种类型，包括完全退火、不完全退火、球化退火、等温退火、再结晶退火、扩散退火、去应力退火等。 工艺特点与应用： 针对不同类型的退火，详述其加热温度、保温时间、冷却方式及各自的适用范围和效果。例如，球化退火在生产硬度较低、塑性良好的冷镦钢、管材等中的重要作用。 正火（Normalizing）： 原理与效果： 介绍正火是将钢加热到临界温度以上一定范围，然后空冷，以获得均匀细密的组织，提高钢的强度和硬度，改善加工性能。 工艺与应用： 阐述正火的工艺参数，以及在齿轮、轴类零件等需要较高强度和韧性的构件制造中的应用。 淬火（Quenching）： 核心原理： 深入讲解淬火是通过将钢加热到奥氏体化温度，保温后快速冷却，获得过饱和的马氏体组织，从而实现高硬度。 冷却介质与方法： 详细分析不同冷却介质（水、油、空气、盐浴等）的冷却能力及其对淬火组织和性能的影响。介绍等温淬火（Martempering）和分级淬火（Slack Quenching）等特殊淬火方法，以控制淬火裂纹和变形。 淬火缺陷与预防： 讨论淬火过程中常见的缺陷，如淬火裂纹、淬火变形、软点等，并提供相应的预防措施。 回火（Tempering）： 目的与分类： 阐述回火是在淬火后进行的，目的是降低淬火时产生的内应力，消除部分脆性，提高塑性和韧性，获得所需的使用性能。介绍低温回火、中温回火、高温回火及其各自对材料性能的独特影响。 组织变化与性能调控： 分析回火过程中碳化物析出、组织转变等微观变化，以及这些变化如何影响材料的硬度、强度、塑性和韧性。例如，高温回火获得的索氏体和回火贝氏体在承受高载荷同时要求一定韧性的场合的应用。 渗碳（Carburizing）、氮化（Nitriding）、碳氮共渗（Carbonitriding）： 表面强化技术： 详细介绍这些表面热处理技术，通过在材料表面引入碳、氮原子，形成高硬度、高耐磨性的表面层，同时保持心部良好的韧性。 工艺方法与特点： 分别介绍气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳、气体氮化、离子氮化等工艺，以及它们各自的优缺点、适用材料和应用领域（如齿轮、轴承、凸轮等）。 感应加热淬火（Induction Hardening）与火焰淬火（Flame Hardening）： 局部强化： 介绍这些热处理方法利用高频感应电流或火焰快速加热工件局部区域，然后快速冷却，实现工件特定部位的硬化。 工艺控制与应用： 探讨其工艺特点，如加热速度快、变形小、易于实现自动化，并广泛应用于曲轴、齿轮、导轨等零件的局部强化。 3. 特种热处理工艺： 调质（Quench and Temper）： 详细介绍调质作为一种综合性的热处理工艺，结合淬火和回火，获得综合性能优良的材料，是中碳钢和合金钢广泛采用的热处理方法。 感应淬火、火焰淬火： （已在前面部分提及，此处可能进行更详细的展开，或作为特种工艺的补充） 真空热处理： 介绍真空环境下的热处理优势，如减少氧化、脱碳、保持工件表面光洁度，适用于高合金钢、模具钢、钛合金等特殊材料。 等温热处理： 阐述通过等温转变获得特定组织和性能的工艺。 4. 热处理设备与测量： 炉型介绍： 简述各种热处理炉的类型（箱式炉、井式炉、推盘炉、滚筒炉、推杆炉、连续炉等），及其适用范围和特点。 温度控制与监测： 强调精确的温度控制对于热处理质量的重要性，介绍温控仪表、热电偶等。 性能检测： 介绍硬度计（洛氏、维氏、布氏）、金相显微镜、拉伸试验机等常用的性能检测设备及其在热处理质量控制中的作用。 5. 材料选择与工艺设计： 根据性能要求选择材料： 指导读者如何根据零件的工作条件和所需的力学性能，选择合适的钢种和牌号。 工艺参数的确定： 讲解如何根据材料成分、零件尺寸、形状以及所期望的性能，合理确定热处理的加热温度、保温时间、冷却介质和冷却速度等工艺参数。 变形与残余应力控制： 探讨影响热处理变形的因素，并介绍减少变形的工艺措施，如合理装炉、选择合适的冷却方式、预处理等。 6. 常见金属材料的热处理（补充）： 碳素钢、合金钢： （重点） 铸铁： （如退火、调质等） 铝合金、铜合金等（如有涉及） 本书以严谨的科学理论为基础，结合丰富的工程实例，旨在为从事材料科学、机械制造、金属加工等领域的工程师、技术人员、学生以及相关从业人员提供一本全面、实用、权威的参考手册。通过对本书的学习，读者将能深刻理解热处理对材料性能的决定性作用，并掌握设计与实施各类热处理工艺的关键技术，从而有效提升产品质量和性能。

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这本书的价值，我认为主要体现在它对“工艺窗口”和“缺陷控制”的精妙拿捏上。在实际生产中，我们经常面对的就是如何在一个充满不确定性的工艺环境下，保证产品的质量和一致性。这本书没有给出任何“放之四海而皆准”的银弹，而是提供了一套完整的风险评估和参数优化框架。我最喜欢它对不同炉型（如真空炉、渗碳炉）在热传导机制上的差异化分析，以及这些差异如何影响最终的碳浓度分布和硬度梯度。书中关于“马氏体转变驱动力”的章节，用非常直观的能带图和晶格畸变模型，解释了为什么某些合金在特定温度下表现出反常的转变行为。这对于我们优化高合金钢的淬火过程至关重要。它教会我的不是固定流程，而是一套解决问题的思维逻辑。不过，坦率地说，对于那些更偏向于操作层面的技师来说，书中大量的数学推导可能会显得有些冗余和晦涩，但对于追求工艺极限的工程师来说，这些正是宝贵的财富。

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这本书的内容编排，最大的特点就是极其注重实验验证和实际应用的可行性。我之前买过几本偏理论的教材，读完后总觉得像空中楼阁，落地生根非常困难。但这本书中，每一项关键的热处理技术介绍后面，几乎都附带着详细的实验设计思路和结果分析。例如，在谈到渗氮工艺时，它不仅解释了扩散速率的公式，还给出了通过硝酸盐浴成分调整来精确控制氮化层深度的具体操作建议和注意事项。这对于我们工厂进行工艺优化和设备选型时，提供了直接的决策依据。我个人最欣赏的是它对“过程控制”的强调，书中对温度测量误差、气氛波动对渗碳深度的影响等“边际效应”的探讨非常到位，这些往往是教科书会忽略的实际操作中的痛点。总而言之，这本书的实用价值极高，它不是让你成为理论家，而是让你成为一个能将理论精确转化为高质量产品的实践者。它让我对热处理这门学科的理解，从“知道是什么”上升到了“知道如何做对”。

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初次接触这本书时，我主要是冲着它在材料科学前沿探索的声誉去的。这本书的深度远超我的预期，它没有停留在对传统热处理工艺的重复介绍上，而是将重点放在了如何通过精确控制微观结构来赋予材料特殊性能的“艺术”上。我尤其对其中关于新型热处理技术，比如激光冲击强化和等温淬火的介绍印象深刻。作者对这些高精尖技术的原理剖析极其透彻，甚至引用了大量的实验数据和有限元模拟结果来佐证其观点，这使得整本书充满了严谨的科学气息。阅读过程中，我时常需要停下来，对照着查阅一些相关的物理化学文献，才能完全消化吸收其中的概念。这本书的语言风格偏向于学术论文的严谨，句式相对复杂，对于刚刚接触热处理领域的读者来说，可能需要一定的基础知识储备和耐心去啃读。它更适合作为研究生阶段的进阶教材，或者一线研发人员的参考手册。它强迫你思考“为什么”，而不是简单地告诉你“怎么做”，这种驱动性的学习体验，是很多同类书籍所不具备的。

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我最近参与了一个关于超高强度钢强韧化课题，急需一本能够提供全面视角参考的书籍。这本书的宏大叙事结构给我留下了深刻印象。它不是孤立地看待某一个热处理步骤，而是将其置于整个材料制备和服役环境的大背景下进行讨论。比如，书中有一章专门讨论了热处理对材料疲劳寿命和抗蠕变性能的长期影响，并将这些与制造过程中的残余应力场紧密联系起来。这种跨学科的视角，极大地拓宽了我的研究思路。作者在引用文献时也显得非常用心，涵盖了近二十年来的重量级研究成果，确保了内容的先进性。阅读体验上，这本书的专业性很强，但作者似乎也意识到这一点，穿插了一些历史上著名材料科学家在探索这些工艺时的“小故事”，这在一定程度上缓和了全书的严肃气氛，也让人对材料科学的发展历程有了更深层次的理解。它更像是一部浓缩的“热处理发展史与前沿指南”的结合体。

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这本书的装帧和设计实在让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，一下子就抓住了我的目光。翻开内页，纸张的手感也相当不错，很厚实，文字排版清晰，留白得当，阅读起来非常舒服。我特别欣赏作者在内容组织上的逻辑性，尽管我了解一些基础的金属学知识，但这本书对于那些复杂的热力学和相变过程的阐述，依然做到了深入浅出。尤其是关于奥氏体化过程的描述，作者运用了大量的示意图和晶格结构图，让我这个“半路出家”的工程师也能迅速抓住要点。我在实际工作中遇到过一些关于淬火裂纹的棘手问题，书里关于冷却速率控制和残余应力分析的章节，提供了一套非常系统且可操作的解决方案。它不仅仅是理论的堆砌，更像是一本实用的“故障排除手册”。唯一美中不足的是，如果能在某些关键工艺参数的敏感度分析上再多加入一些实际案例的对比，那就更完美了，毕竟理论和车间实际操作之间，总是有那么一点微妙的差距需要填补。总的来说，这是一本在视觉和学术深度上都达到了较高水准的专业书籍，值得在书架上留个位置。

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