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第1章 工具用钢概述1

1.1 刀具用钢2

1.1.1 碳素工具钢3

1.1.2 合金工具钢9

1.1.3 高速工具钢11

1.1.4 钢结硬质合金25

1.2 模具用钢29

1.2.1 热作模具钢29

1.2.2 冷作模具钢32

1.2.3 塑料模具钢34

1.2.4 玻璃模具钢38

1.3 其他工具用钢38

1.3.1 量具用钢38

1.3.2 夹具用钢39

1.3.3 五金工具和木工工具用钢40

1.3.4 农机具用钢40

1.3.5 耐冲击工具用钢41

1.3.6 园林工具用钢41

第2章 工具用钢的加热与冷却42

2.1 工具用钢的加热42

2.1.1 加热方式42

2.1.2 加热时间的计算43

2.1.3 盐浴加热44

2.1.4 真空加热45

2.2 工具用钢的淬火冷却介质46

2.2.1 水及无机物水溶液淬火冷却介质46

2.2.2 聚合物水溶液淬火冷却介质48

2.2.3 淬火油51

2.2.4 分级淬火、等温淬火用盐浴或碱浴53

2.2.5 气体淬火冷却介质53

2.2.6 流态床淬火冷却介质54

2.2.7 浆状淬火冷却介质55

2.2.8 用金属板散热冷却淬火55

第3章 工具的表面强化56

3.1 渗碳及碳氮共渗56

3.1.1 钢的渗碳57

3.1.2 钢的碳氮共渗73

3.2 钢的渗氮77

3.2.1 铁氮相图78

3.2.2 气体渗氮79

3.2.3 离子渗氮82

3.2.4 其他渗氮方法83

3.2.5 渗氮工艺发展动向84

3.3 渗铬及铬钒共渗85

3.3.1 渗铬85

3.3.2 铬钒共渗88

3.4 盐浴渗铌89

3.5 渗硼89

3.5.1 固体渗硼90

3.5.2 盐浴渗硼92

3.5.3 气体渗硼93

3.5.4 电解渗硼94

3.5.5 其他渗硼法95

3.6 以渗硼为主的共渗及复合渗95

3.6.1 硼氮共渗95

3.6.2 硼铝共渗96

3.6.3 硼硅共渗97

3.6.4 硼锆共渗98

3.6.5 硼碳复合渗98

3.6.6 硼和其他元素共渗98

3.7 渗硫、硫氮共渗及硫氮碳共渗99

3.7.1 渗硫99

3.7.2 硫氮共渗100

3.7.3 硫氮碳共渗101

3.8 渗金属103

3.9 氧氮化109

3.10 蒸汽处理111

3.11 QPQ表面强化技术113

3.12 气相沉积强化116

3.13 高能束表面强化技术124

第4章 碳素钢的热处理130

4.1 低碳钢130

4.1.1 10钢130

4.1.2 20钢131

4.1.3 Q235钢133

4.2 45钢及50钢135

4.2.1 45钢135

4.2.2 50钢140

4.3 60钢及65钢142

4.3.1 60钢142

4.3.2 65钢143

4.4 T7钢及T7A钢144

4.5 T8钢及T8A钢147

4.6 T9钢及T9A钢150

4.7 T10钢及T10A钢152

4.8 T11钢及T11A钢157

4.9 T12钢及T12A钢159

4.10 T13钢及T13A钢163

4.11 SM45钢、SM50钢及SM55钢165

4.11.1 SM45钢165

4.11.2 SM50钢167

4.11.3 SM55钢169

第5章 合金钢的热处理172

5.1 低碳合金钢172

5.1.1 20Cr钢172

5.1.2 12CrNi3A钢175

5.1.3 12Cr2Ni4钢180

5.1.4 20Cr2Ni4钢182

5.1.5 20CrNi3AlMoS钢184

5.1.6 20CrMnTi钢185

5.1.7 25CrNi3MoAl钢187

5.1.8 0Cr4NiMoV钢189

5.2 5CrMnMo、5CrNiMo钢192

5.2.1 5CrMnMo钢192

5.2.2 5CrNiMo钢196

5.3 4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1钢201

5.3.1 4Cr5MoSiV钢201

5.3.2 4Cr5MoSiV1钢203

5.4 4CrMnSiMoV、5SiMnMoV、5CrMnSiMoV钢207

5.4.1 4CrMnSiMoV钢207

5.4.2 5SiMnMoV钢210

5.4.3 5CrMnSiSiMoV钢211

5.5 45Cr2NiMoVSi、5Cr2NiMoVSi钢213

5.5.1 45Cr2NiMoVSi钢213

5.5.2 5Cr2NiMoVSi钢215

5.6 3Cr2MoWVNi钢217

5.7 4Cr5W2VSi钢218

5.8 4Cr3Mo2MnVB钢220

5.9 3Cr3Mo3W2V、3Cr3Mo3VNb钢221

5.9.1 3Cr3Mo3W2V钢221

5.9.2 3Cr3Mo3VNb钢224

5.10 8Cr3钢226

5.11 4Cr3Mo3SiV钢228

5.12 4Cr4WMoSiV钢229

5.13 3Cr3Mo2WSiV钢229

5.14 42Cr9Si2钢230

5.15 40Cr10Si2Mo钢231

5.16 3Cr2W8V钢232

5.17 4Cr3Mo3W4VNb钢239

5.18 4Cr3Mo2MnVNbB钢241

5.19 4Cr5Mo2MnVSi钢242

5.20 4Cr3Mo2NiVNb钢及4Cr3Mo3NiVNbB钢244

5.21 4Cr3Mo2WVMn钢246

5.22 4MnW3Mo2VN钢247

5.23 9SiCr钢247

5.24 9Mn2V钢250

5.25 CrWMn、9CrWMn钢253

5.25.1 CrWMn钢253

5.25.2 9CrWMn钢256

5.26 6CrMnNiWMoVSi钢258

5.27 GCr15及GCr15 SiMn钢259

5.27.1 GCr15钢259

5.27.2 GCr15SiMn钢262

5.28 65Mn钢264

5.29 60Si2MnA钢265

5.30 Cr2钢267

5.31 8Cr2MnWMoVS钢269

5.32 6CrMnNiMoSi钢272

5.33 Cr2Mn2SiWMoV钢274

5.34 W钢275

5.35 4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si钢276

5.35.1 4CrW2Si钢276

5.35.2 5CrW2Si钢277

5.35.3 6CrW2Si钢279

5.36 Cr06钢281

5.37 8MnSi钢283

5.38 7CrSiMnMoV钢284

5.39 6CrMnSi2Mo1V钢286

5.40 5Cr3Mn1SiMo1V钢287

5.41 7Cr7Mo3V2Si钢288

5.42 Cr12钢290

5.43 Cr12MoV钢294

5.44 Cr4W2MoV钢297

5.45 Cr6WV钢300

5.46 Cr12Mo钢及Cr12Mo1V1钢302

5.46.1 Cr12Mo钢302

5.46.2 Cr12Mo1V1钢303

5.47 Cr5Mo1V钢305

5.48 Cr8MoWV3Si钢306

5.49 9Cr6W3Mo2V2钢307

5.50 Cr12V钢309

5.51 6Cr4W3Mo2VNb钢310

5.52 5Cr4Mo3SiMnVAl钢312

5.53 6Cr4Mo3Ni2WV钢315

5.54 6W8Cr4VTi钢317

5.55 6Cr5Mo3W2VSiTi钢318

5.56 5Cr4Mo2W2VSi钢319

5.57 5Cr4W5Mo2V钢320

5.58 5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、7Mn15Cr2A13V2WMo钢321

5.58.1 5Mn15Cr8Ni5Mo3V2钢321

5.58.2 7Mn15Cr2A13V2WMo钢322

5.59 7Mn10Cr8Ni10Mo3V2钢324

5.60 3Cr2Mo钢325

5.61 3Cr2MnNiMo钢326

5.62 40Cr钢327

5.63 42CrMo钢331

5.64 5CrNiMnMoVSCa钢333

5.65 4CrNiMnMoVSCa钢335

5.66 Y55CrNiMnMoVS钢336

5.67 30CrMnSiNi2A钢337

5.68 38CrMoAl钢338

5.69 30Cr13、40Cr13钢340

5.69.1 30Cr13钢340

5.69.2 40Cr13钢340

5.70 95Cr18钢342

5.71 102Cr17Mo钢343

5.72 Cr14Mo4V钢344

5.73 3Cr17Mo钢345

5.74 14Cr17Ni2钢346

第6章 高速工具钢的热处理349

6.1 W18Cr4V、9W18Cr4V钢349

6.1.1 W18Cr4V钢349

6.1.2 9W18Cr4V钢356

6.2 W6Mo5Cr4V2、CW6Mo5Cr4V2钢359

6.2.1 W6Mo5Cr4V2钢359

6.2.2 CW6Mo5Cr4V2钢367

6.3 W9Mo3Cr4V钢368

6.4 W2Mo9Cr4V2钢373

6.5 W4Mo3Cr4VSi钢375

6.6 W3Mo2Cr4VSi钢376

6.7 W6Mo5Cr4V2Al钢379

6.8 W6Mo5Cr4V2Co5钢381

6.9 W7Mo4Cr4V2Co5钢383

6.10 W2Mo9Cr4VCo8钢384

6.11 W12Mo3Cr4V3N钢388

6.12 W10Mo4Cr4V3 Al钢392

6.13 W12Mo3Cr4V3Co5Si钢394

6.14 W6Mo5Cr4V5SiNbAl钢396

6.15 W18Cr4V4SiNbAl钢398

6.16 W12Cr4V4Mo钢399

6.17 Co3N型低钻超硬高速工具钢401

6.18 W9系列高性能高速工具钢406

6.19 无碳化物偏析高速工具钢409

6.20 W6Mo5Cr4V2Si钢412

6.21 W7Mo3Cr5VNb钢414

6.22 6W6Mo5Cr4V钢415

6.23 W4Mo2Cr4VNb钢417

6.24 粉末高速工具钢421

第7章 钢结硬质合金工具的热处理428

7.1 GW30钢结合金制搓丝板热处理工艺428

7.2 Ferro-TiC刀具的热处理429

7.3 GT35钢结合金模具的热处理430

7.4 GW50钢结合金工具的热处理432

7.5 GJW50钢结合金工具的热处理434

7.6 GJW35钢结合金工具的热处理437

7.7 DGJW40钢结合金制螺纹钢丝轧辊盐浴热处理438

7.8 D1钢结合金工具的热处理439

7.9 T1钢结合金工具的热处理439

7.10 WC20CrMoWV钢结合金工具的热处理440

7.11 DT大负荷碳化物钢结合金工具的热处理441

第8章 工具热处理质量检验444

8.1 质量检验工作的职能444

8.2 热处理质量检验方法444

8.2.1 热处理质量检验方法的种类444

8.2.2 常用的热处理质量检验方法445

8.3 刀具热处理质量检验446

8.4 高速工具钢刀具热处理金相检验449

8.4.1 高速工具钢原材料金相检验449

8.4.2 高速工具钢锻件金相检验453

8.4.3 高速工具钢刀具淬火、回火金相检验454

8.4.4 摩擦焊刀具金相检验457

8.4.5 高速工具钢刀具表面强化金相检验458

8.4.6 高速工具钢刀具失效金相分析459

8.5 模具热处理质量检验459

8.5.1 热作模具热处理质量检验459

8.5.2 冷作模具热处理质量检验461

8.5.3 模具表面强化质量检验463

8.6 量具热处理质量检验464

8.7 夹具热处理质量检验465

8.8 其他工具热处理质量检验465

第9章 工具热处理缺陷分析466

9.1 热处理缺陷分析的基本思路及程序466

9.1.1 热处理缺陷分析的基本思路466

9.1.2 失效分析的基本程序467

9.2 热处理裂纹468

9.3 热处理变形484

9.4 热处理过热过烧493

9.5 刀具表面脱碳503

9.6 腐蚀麻点505

9.7 力学性能不合格506

9.7.1 热处理后硬度不合格507

9.7.2 拉伸性能和疲劳强度不合格508

9.7.3 其他力学性能不合格509

9.8 金相组织不合格510

9.9 其他缺陷513

附录520

附录A 钢铁材料硬度与强度换算关系520

附录B 高速工具钢淬火晶粒度级别图523

附录C 高速工具钢过热级别图528

附录D 高速工具钢回火程度级别图532

附录E 常用工具钢中外牌号近似对照534

附录F 常用钢的临界淬火直径539

附录G 钢材加热颜色及回火颜色和温度的关系540

附录H 常用钢回火经验方程541

附录I 常用热处理盐浴成分、特点及用途544

附录J 各种硬度间的换算关系546

参考文献547