淬火冷却技术及淬火介质 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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于程歆，刘林 编

图书标签:

• 淬火
• 冷却
• 热处理
• 金属材料
• 材料科学
• 淬火介质
• 机械工程
• 制造技术
• 表面工程
• 工艺技术

出版社： 辽宁科学技术出版社

ISBN：9787538156591

版次：1

商品编码：10431676

包装：平装

丛书名： 热处理实用技术丛书

开本：32开

出版时间：2010-01-01

用纸：胶版纸

页数：324

字数：270000

内容简介

《淬火冷却技术及淬火介质》一书介绍了各种淬火介质，特别是聚合物淬火介质和淬火油；介绍了磁场淬火、超声波淬火、强烈淬火、控制淬火等新淬火技术；介绍了淬火槽的自动控制和智能化控制系统；介绍了淬火冷却过程中的数值模拟技术。《淬火冷却技术及淬火介质》内容较新，是作者几十年从事淬火冷却介质和淬火槽冷却系统研究、生产的结晶。

目录

前 言
第一章 淬火冷却技术发展概况及其技术标准
第一节 淬火冷却技术发展概况
一、淬火冷却技术发展概况
二、淬火介质发展概况
三、淬火冷却设备发展概况
四、淬火冷却技术发展趋势
第二节 淬火冷却技术的相关标准和淬火介质冷却性能的评定
一、淬火冷却技术标准
二、热处理淬火介质标准存在的问题和不足
三、淬火介质冷却性能的评定
四、待批标准

第二章 淬火介质
第一节 概述
一、理想淬火介质
二、淬火介质的冷却过程
三、影响淬火介质冷却能力的因素
四、淬火介质一般技术要求及应用范围
五、淬火介质冷却性能试验方法
六、淬火介质冷却性能的评价方法与实例
第二节 水及无机物水溶液淬火介质
一、水
二、氯化钠水溶液
三、氢氧化钠（苛性钠）水溶液
四、碳酸钠水溶液
五、氯化钙水溶液
六、氯化镁水溶液
七、水玻璃水溶液
八、三氯水溶液
九、三硝水溶液
第三节 水溶性聚合物淬火介质
一、水溶性聚合物淬火介质的种类及特点
二、聚乙烯醇合成淬火介质
三、聚醚水溶液淬火介质
四、聚醚-乙二醇水溶液淬火介质
五、聚丙烯酸盐水溶液淬火介质
六、聚烷撑乙二醇（PAG）水溶液淬火介质
七、羟乙基纤维素（HEC）水溶液淬火介质
第四节 淬火油
一、机械油
二、热处理专用淬火油
三、淬火油的选择、使用和管理
第五节 其他淬火介质
一、分级、等温淬火用盐浴及碱浴淬火介质
二、气体淬火介质
三、悬浮粒子淬火介质
四、液一气雾化淬火介质
五、浆状淬火介质
六、各种淬火介质的冷却能力比较
第六节 利用常用钢热探头建立淬火冷却介质数据库
一、常用钢热探头淬火试验

第三章 淬火冷却技术
第四章 淬火冷却系统的自动控制及智能化
第五章 淬火冷却过程的数值模拟
参考文献

前言/序言

工程材料热处理工艺原理与应用 本书聚焦于现代工程领域中至关重要的材料热处理技术，特别是针对金属材料性能提升的核心工艺——淬火与回火。本书旨在为材料科学、机械工程、冶金工程等相关专业的学生、工程师以及科研人员提供一套系统、深入且贴近实际应用的理论框架与操作指导。 第一部分 基础理论与热力学基础 本书首先奠定了坚实的理论基础，详细阐述了热处理过程中涉及的物理化学原理。 第一章 金属的晶体结构与缺陷 深入探讨了铁碳合金（钢）的晶体结构演变，包括体心立方（BCC）、面心立方（FCC）以及六方密堆积（HCP）的特性。重点解析了点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷对材料力学性能的根本影响。材料的微观结构是宏观性能的决定因素，本章为此提供了微观层面的认知。 第二章 相图、相变与热力学驱动力 详尽解析了铁碳相图（Fe-Fe3C），这是理解所有钢热处理的基础。系统阐述了平衡相变和非平衡相变的机制，特别是扩散型相变（如珠光体转变）和无扩散型相变（如马氏体转变）。引入了热力学驱动力与动力学速率的平衡概念，解释了相变发生的条件和速度。 第三章 扩散理论与原子迁移 热处理过程本质上是原子的重新排列和扩散过程。本章系统介绍了Fick定律，探讨了固态扩散的机理，包括格点扩散、间隙扩散以及浓度梯度对扩散速率的影响。这些理论指导了渗碳、氮化等表面处理工艺的设计。 第二部分 淬火工艺的深度解析 本部分是全书的核心，聚焦于淬火过程的原理、实施细节及其对材料性能的决定性影响。 第四章 淬火原理与奥氏体化过程控制 详细阐述了淬火的根本目的——将高温奥氏体快速冷却，以抑制扩散机制的相变，形成亚稳态的马氏体组织。重点分析了奥氏体的形成温度窗口、保温时间对晶粒度和合金元素溶解度的影响。讨论了不同加热方法（如感应加热、真空加热）对表面质量的控制。 第五章 冷却过程的动力学分析 这是理解淬火效果的关键。本章引入了冷却曲线（CCT/TTT曲线）的精确解读方法。详细分析了冷却速率、临界冷却速度的概念，以及如何通过曲线确定最佳淬火介质。探讨了不同冷却介质（如水、油、空气、盐浴）的冷却特性曲线和换热机制的差异。 第六章 马氏体转变的机理与特点 马氏体转变是区别于其他热处理相变的特殊无扩散型相变。深入解析了马氏体的形核与生长机制，讨论了剪切运动在其中的作用。分析了马氏体转变的温度依赖性（Ms点、Mf点），以及残余奥氏体生成的原因与控制。 第七章 淬火过程中的缺陷控制 淬火过程带来的高内应力是材料失效的主要诱因之一。本章重点研究了淬火裂纹的形成机理（包括马氏体转变应力、热应力和组织应力），以及如何通过优化加热、冷却速率曲线来最小化裂纹敏感性。同时，探讨了淬火过程中可能发生的氧化、脱碳等表面质量问题。 第三部分 回火工艺与性能优化 淬火后的材料通常具有高硬度但脆性大的特点，必须通过回火来释放应力、稳定组织、获得所需韧性与强度的平衡。 第八章 回火的物理化学过程 回火是马氏体组织向更稳定状态转变的过程。本章详细解析了回火过程中发生的组织演变：残余奥氏体的分解、过饱和碳原子的析出（形成极细的碳化物）以及再结晶过程。 第九章 回火温度与性能的对应关系 系统阐述了低温、中温、高温回火对最终材料性能的影响规律。 低温回火（200°C以下）： 主要目的是降低脆性，提高一定的韧性，保留高硬度。 中温回火（350-500°C）： 获得回火索氏体，是弹簧钢、模具钢常用的区域，追求高强度与良好弹性。 高温回火（550°C以上）： 形成回火索氏体/回火屈氏体，以获得高韧性和适中的强度，适用于制造结构件和轴类零件。 第十章 特殊回火工艺与性能调控 探讨了需要特定回火策略的材料，例如析出硬化型钢（如马氏体时效钢）的回火处理，以及针对特殊应用环境（如耐磨性、抗蠕变性）的回火参数优化。 第四部分 现代热处理技术与应用实例 本书将理论与工程实践紧密结合，展示了前沿热处理技术及其在关键工业领域的应用。 第十一章 等温淬火（贝氏体钢）技术 作为传统水油淬火的有效替代方案，本章深入探讨了等温淬火的原理，即在贝氏体转变温度区保持足够时间以形成贝氏体组织。分析了其在降低淬火应力、提高综合力学性能方面的优势。 第十二章 表面热处理工艺概览 虽然本书侧重于整体淬火，但简要介绍了先进的表面强化技术，包括激光淬火、火焰淬火的基本原理及其与心部淬火的协同作用，以满足对表面耐磨和心部韧性的双重需求。 第十三章 典型工程部件的热处理方案设计 通过多个实际案例，如高强度轴、齿轮、弹簧和模具钢的生产，演示如何根据零件的几何形状、服役条件和材料规格，反向设计出完整的“加热-保温-淬火-回火”工艺流程，并使用热处理模拟软件进行验证的思路。 --- 本书的特点在于，它不依赖于对特定冷却介质的详细物性参数罗列，而是将重点放在热处理的共性原理、组织演变规律以及缺陷控制策略上。读者将学习到如何理解材料在不同热处理路径下的“行为”，从而能够自主设计和优化任何金属材料的热处理方案，而非简单地套用已有的工艺参数表。通过对热力学、相变动力学和应力分析的深入讲解，本书致力于培养读者解决复杂热处理工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初翻开这本书时，是抱着一种怀疑态度的，因为书名听起来非常传统和基础。我期望看到的是对传统油淬和水淬的重复论述，但这本《淬火冷却技术及淬火介质》却着实给了我一个惊喜。它的前几章略微涉及基础理论，但很快就转向了对新兴和“绿色”淬火介质的深入研究。我对此非常感兴趣，因为环保法规对我们工厂的影响越来越大，许多含油或含盐的介质正在被逐步淘汰。书中对各种合成聚合物溶液、硝酸盐/亚硝酸盐水溶液，甚至是一些离子液体的冷却性能和腐蚀性进行了详尽的对比分析。最让我印象深刻的是，它不仅量化了这些新型介质的冷却速率常数（h值），还给出了不同介质对常用工具钢（如D2、H13）的“缓和冷却效应”的精确数据。书中还探讨了一个很有趣的视角：如何通过调整介质的表面张力来控制淬火裂纹的形成。它不是简单地推荐使用哪种介质，而是提供了一个基于工件几何形状、材料特性和环保要求的“介质选择矩阵”，这是一种非常现代和实用的决策支持系统。这本书的视野明显超出了传统的金属工艺学范畴，融入了化学工程和环境科学的元素，使得内容既有深度又具备前瞻性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙述风格，在我看来，更像是一本结合了学术研究与资深工程师经验的“实战手册”，而不是一本枯燥的教科书。我特别欣赏作者在论述过程中所体现出的批判性思维。例如，在讨论“临界冷却速度”时，作者没有简单地接受经典理论的设定值，而是引用了多项实验数据，论证了临界速度会随着奥氏体晶粒度、合金元素含量以及加热温度的不同而发生显著漂移。这种对既有理论的反思和修正，对于我们这些需要不断优化工艺参数的人来说，至关重要。书中关于“淬火槽设计”的部分也极其到位，它详细解释了介质循环泵的选型、热交换器的功率计算，以及如何通过优化槽体内部挡板设计来确保工件周围的冷却速率均匀性。这部分内容对于那些需要自行设计或改造淬火生产线的人来说，简直是黄金标准。此外，书中附带的多个案例分析，都是从实际故障入手，比如“淬火后硬度不均的轴套”或“因淬火导致的脆性断裂件”，然后层层剥茧地追溯到冷却过程中的某个微小失误，并给出详细的工艺纠正步骤。这些案例的细节丰富到令人惊叹，让人感觉作者仿佛将他几十年的职业生涯中的所有成功与失败经验，都毫无保留地倾注在了这本书中。它不仅仅是一本关于“如何做”的书，更是一本关于“为什么这样做”的深度解析。

评分☆☆☆☆☆

这本《淬火冷却技术及淬火介质》的书籍，对我这位常年在金属加工一线摸爬滚打的老手来说，简直就是一份及时的“及时雨”。我接触金属热处理这行快二十年了，深知淬火过程中的每一个细节都关乎到最终零件的性能和寿命。市面上那些理论性的书籍堆砌了太多复杂的数学公式和高深的物理原理，读起来总觉得少了点“烟火气”，很难直接应用到实际生产中去。但这本书不一样，它似乎更懂得我们这些一线技术人员的痛点。我尤其欣赏它在描述不同淬火介质——比如油、水、盐水，甚至是新型聚合物介质——时的那种细致入微的对比分析。它没有停留在简单地罗列它们的优缺点，而是深入挖掘了不同介质在冷却速度曲线上的差异，以及这些差异如何直接影响到奥氏体转变的最终结果。记得有一次，我们尝试用一种新型的合成油来处理一批高碳钢轴承，结果变形量控制得非常好，但硬度却略有欠缺。翻阅这本书时，我找到了关于冷却速度梯度和介质粘度对碳扩散影响的章节，豁然开朗，原来是我们对油温的控制不够精确，导致冷却前半段的冷却速率低于理论值。这种能够直接指导生产操作、解决实际问题的深度和广度，是很多同类书籍所欠缺的。书中的图表制作得也非常精良，那些冷却曲线图直观地展示了不同介质的特性，即便是经验稍浅的年轻技师也能一看就懂，大大缩短了学习曲线。它更像是一位经验丰富的老师傅，坐在你身边，手把手地教你如何“看透”淬火过程中的每一个细微变化。

评分☆☆☆☆☆

从一个专门研究材料微观结构演化的研究生的角度来看，这本书在阐述冷却速率与组织转变动力学之间的关系时，展现出了一种罕见的严谨性和深度。我关注的重点往往在于相变过程中晶格结构的重构、位错密度的变化以及残余应力的形成机制。这本书在讲解“马氏体转变”这一核心部分时，对冷却过程中形成的温度梯度和应力场进行了非常深入的探讨，这远超出了基础热处理教材的范畴。书中对不同形状工件（如板材、棒材、复杂铸件）在特定冷却介质中如何产生“应力峰值”的建模和分析，为我接下来的有限元模拟工作提供了极佳的参考数据和理论基础。特别是关于“残余奥氏体”的控制部分，作者不仅提到了化学成分的影响，更详细分析了冷却速率对残余奥氏体形貌和稳定性的影响。我印象非常深刻的是其中关于“等温冷却”和“连续冷却转变（CCT）”曲线在实际应用中的相互验证。许多教科书只是简单展示了CCT图，但这本书却模拟了在实际淬火槽中，由于介质对流和散热不均导致“局部冷却速率波动”的复杂情况，并提出了相应的补偿措施。这说明作者对实际工程问题的理解已经达到了一个非常高的层次，不仅仅停留在理想化的实验室条件，而是真正考虑到了工业生产中的不均匀性挑战。

评分☆☆☆☆☆

我是一位负责大型设备维护和质量控制的工程师，我们处理的工件尺寸往往非常庞大，比如几十吨重的转子或大型模具。对于这类“大块头”，淬火过程中的“心部冷却不足”和“表面脆化”是永恒的难题。这本书的价值在于，它并未将所有工件一概而论，而是专门开辟了针对“大截面零件”热处理的章节。它详细讨论了如何选择具有高比热容和良好传热效率的淬火介质组合，以确保心部能够达到足够的冷却速率来避免软点。更令人称道的是，书中引入了“热机械耦合”的概念，解释了在冷却过程中，热应力是如何与材料本身的塑性变形相互作用，最终导致开裂或严重变形的。我尤其注意到了它关于“分级淬火”介质选择的论述。作者强调，在进行奥氏体等温保持时，介质的温度稳定性和均一性是决定组织均匀性的关键因素。我们曾因为槽内温差过大导致同一批次零件性能不一，这本书提供的介质循环和搅拌方案，为我们优化现有淬火槽的介质流体力学提供了一个清晰的路线图。这种从宏观热力学到微观组织，再到工程实施的完整闭环分析，极大地提升了我解决复杂热处理问题的信心和效率。

评分☆☆☆☆☆

第二q节　淬火冷却技术的相关标准和淬火介质冷却性能的评定

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(100%好评)

评分☆☆☆☆☆

(100%好评)

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二、热处理淬火介质标准存在的问题和不足

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还可以

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第六节 利用常用钢热探头建立淬火冷却介质数据库

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淬火冷却系统的自动控制及智能化

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第一章

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二、淬火介o质的冷却过q程