工程材料及热处理

内容简介

全书共分12章，其中绪论、第10章由西安科技大学王晓刚编写；第1章由江西科技师范学院多树旺编写；第2章、第12章由安徽工业大学尹孝辉编写；第3章由辽宁大学李超编写；第4章、第6章由西安科技大学朱明编写；第5章、第11章由华东交通大学赵龙志编写；第7章、第8章由西安科技大学王志华编写；第9章由西安科技大学彭龙贵编写。全书由朱明统稿。王明静、马强绘制了书中的部分图表。在编写过程中，还得到了西安科技大学孙万昌老师的大力帮助和支持，北京师范大学出版社周光明编辑为本书的出版付出了大量心血，在此一并表示感谢。”在编写过程中，参考了大量文献资料，从中获益匪浅。

节选

相关资料

插图：金属热处理是冶金、机械、航空、兵器等工业部门不可缺少的技术，是提高产品质量和寿命的关键工序，是发挥金属材料潜力，实现金属零部件轻量化的重要手段，也是近代材料科学的重要分支之一。早在公元前770-前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会随温度和加压变形的影响而变化。例如，白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。公元前6世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。随着淬火技术的发展，人们逐渐发现了淬冷剂对淬火质量的影响。三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意到了油和尿的冷却能力。中国出土的西汉（公元前206-公元25年）中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为0.15％～0.4％，而表面含碳量却达0.6％以上，说明已应用了渗碳工艺。但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的6种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部组织会发生改变，钢中高温相在急冷时转变为一种较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀*早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。与此同时，人们还研究了在金属热处理的加热过程中对金属的保护方法，目的是避免加热过程中金属的氧化和脱碳等。1850-1880年，对于应用各种气体（诸如氢气、煤气、一氧化碳等）进行保护加热曾有一系列专利。1889-1890年，英国人莱克获得了多种金属光亮热处理的专利。1901-1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳；20世纪30年代出现了露点电位差计，使炉内气氛的碳势可控，以后又研究出了用二氧化碳红外仪、氧探头等进一步控制炉内气氛碳势的方法。20世纪60年代以来，热处理技术运用等离子场，发展了离子渗氮、渗碳工艺；同时，激光、电子束技术的应用，又使金属获得了新的表面热处理和化学热处理方法。