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概论1

一、材料表面工程技术的概念1

二、材料表面强化技术及其目的1

三、材料采用表面强化技术的实际意义2

四、材料表面技术的分类及发展概况4

第一章 化学热处理原理9

第一节 化学热处理渗剂应具备的性能10

第二节 渗剂中的物理化学过程10

一、渗剂中的化学反应机理10

二、催化剂(又称触媒剂)在渗剂分解反应中的作用11

第三节 化学热处理中的相界面反应12

一、扩散过程的宏观规律14

第四节 被吸收原子在固体中的扩散规律14

二、反应扩散17

三、渗层的显微组织与相图的关系19

四、影响渗层组织的因素21

第五节 提高化学热处理速度和质量的措施21

一、适当提高工艺温度22

二、采用新工艺22

三、采用多元共渗工艺23

四、采用新工艺和新设备23

五、采用化学催渗24

六、采用物理催渗24

二、常用渗碳钢及其选择25

一、渗碳目的、工艺特点和分类25

第一节 概述25

第二章 钢的渗碳25

三、渗碳介质应具备的性能30

四、常用渗碳介质的类型、特性和选用30

五、渗碳中的主要物理化学过程36

六、碳在钢中的扩散和渗碳层的组织特点37

七、零件渗碳后的热处理38

第二节 渗碳零件的技术要求和检测39

一、渗碳层的技术要求39

二、渗碳零件的质量检测42

第三节 气体渗碳工艺43

一、综述43

二、气体渗碳的主要工艺参数44

三、可控气氛和炉气碳势的测量与控制原理45

第四节 气体渗碳应用实例50

一、齿轮的气体渗碳50

二、汽车轮毂轴承套圈的气体渗碳61

三、重载高速大型齿轮的深层渗碳62

四、薄壁零件的浅层渗碳66

第五节 其他渗碳工艺69

一、固体渗碳工艺69

二、液体渗碳工艺70

二、渗氮层的形成机理和组织特点72

一、渗氮的特点和分类72

第一节 钢的渗氮72

第三章 铜的渗氮、氮碳共渗和碳氨共渗72

第二节 气体渗氮工艺76

一、零件渗氮前的热处理76

二、渗氮前的准备77

三、渗氮过程和操作77

四、气体渗氮工艺参数的选择78

五、典型气体渗氮的工艺方法80

六、渗氮零件的主要检验项目、内容和要求82

七、渗氮零件缺陷及预防84

八、渗氮应用实例87

一、综述93

第三节 气体氮碳共渗93

二、气体氮碳共渗工艺参数的选择94

三、含氧的氮碳共渗和氧氮共渗96

四、气体氮碳共渗应用实例98

第四节 气体碳氮共渗103

一、碳氮共渗工艺的特点104

二、气体碳氮共渗介质及其控制105

三、碳氮共渗温度和时间的选择107

四、碳氮共渗工艺过程108

五、碳氮共渗层和共渗零件的力学性能110

六、碳氮共渗应用实例112

一、Fe-B系平衡相图与渗硼层组织128

第一节 渗硼层的组织和性能128

第四章 渗硼128

二、渗硼层性能131

第二节 常用渗硼方法132

一、固体渗硼132

二、液体(盐浴)渗硼140

第三节 渗硼质量检测与控制144

一、渗硼件的质量检验144

二、渗硼层的组织缺陷及其控制146

第四节 渗硼工艺应用146

一、适合渗硼的材料146

二、工件渗硼后的处理147

三、渗硼应用实例148

第五章 渗金属及多元共渗152

第一节 渗金属原理152

一、渗金属的物理化学过程152

二、渗金属层的形成机理和组织特征153

三、渗剂应具备的性能和配制原理154

第二节 固体粉末渗铬工艺和应用158

一、固体渗铬方法和工艺159

二、渗铬层的组织和性能162

三、渗铬应用实例——污水泵轴的粉末渗铬165

第三节 渗钒工艺和应用168

一、液体渗钒工艺168

三、渗钒应用实例——薄片铣刀的盐浴渗钒172

二、固体粉末渗钒工艺172

第四节 渗钛工艺和应用174

一、渗钛工艺174

二、渗钛层的组织和性能175

三、渗钛后的热处理176

四、渗钛应用实例——切边模的粒状渗钛济渗钛177

第五节 硼砂盐浴渗铌179

第六节 多元共渗工艺180

一、铬铝共渗工艺181

二、硼砂盐浴铬钒共渗工艺185

三、硼钒共渗工艺191

第一节 概述199

第六章 镀渗工艺199

第二节 高速钢冷作模具镀渗Co—W—Ti三元合金镀渗层200

一、电镀Co—W—Ti三元合金层工艺201

二、氮碳共渗工艺201

第三节 热浸渗铝和镀渗202

一、铝液浴的成分和表面保护202

二、热浸渗铝浴槽材料203

三、热浸渗铝工艺203

四、热浸渗铝零件或型材的扩渗(散)处理206

五、热浸渗铝应用实例——喷流换热器的热浸渗铝+高温扩散工艺206

第四节 钢铁零件镀渗铜锡合金层209

第五节 钢制零件的化学镀Ni—P合金和渗硼的镀渗工艺211

一、真空的基础知识216

第七章 真空化学热处理216

第一节 概述216

二、真空加热特点219

三、真空化学热处理的原理222

第二节 真空渗碳222

一、真空渗碳的基本原理223

二、真空渗碳工艺224

三、真空渗碳的优点229

四、真空渗碳应用实例230

第三节 真空渗氮、渗硼及渗金属233

一、真空渗氮233

二、真空碳氮共渗233

三、真空渗硼234

四、真空渗金属235

第八章 等离子体化学热处理236

第一节 概述236

一、低压气体放电现象236

二、等离子场中的物理化学现象240

第二节 离子渗氮与离子氮碳共渗242

一、离子渗氮工艺原理242

二、离子渗氮层组织与性能245

三、离子渗氮工艺247

四、离子渗氮应用实例255

五、离子氮碳共渗及其应用257

一、离子渗碳258

第三节 离子渗碳与离子碳氮共渗258

二、离子碳氮共渗264

第四节 离子渗硼及渗金属266

一、离子渗硼工艺266

二、离子渗金属工艺266

第九章 气相沉积技术271

第一节 概述271

一、气相沉积271

二、气相沉积的分类271

三、气相沉积的应用271

第二节 化学气相沉积272

一、化学气相沉积工艺原理273

二、化学气相沉积工艺方法及参量控制275

三、化学气相沉积法的特点277

四、新发展的化学气相沉积方法278

第三节 物理气相沉积284

一、概述284

二、真空蒸镀286

三、溅射镀296

四、离子镀304

第四节 气相沉积应用实例313

一、化学气相沉积Ti(CN)涂层应用实例313

二、等离子体化学气相沉积法沉积TiN涂层应用实例316

三、等离子体增强金属有机物化学气相沉积法沉积Ti(CN)涂层应用实例316

四、多弧离子镀TiN涂层应用实例319

第十章 离子注入技术323

一、离子注入及其发展323

二、离子注入原理323

三、离子注入强化机制326

四、离子注入表面改性的特点328

五、离子注入应用实例329

第十一章 激光表面强化技术333

第一节 概述333

一、激光及其特性333

二、激光加热的特点335

一、工艺原理336

第二节 激光相变强化(表面淬火)336

三、目前研究应用的激光表面强化技术336

二、工艺参数337

二、激光表面淬火显微组织和性能特点337

四、激光表面淬火工艺特点339

五、激光表面淬火应用实例340

第三节 激光熔凝及非晶化341

一、激光熔凝341

二、激光非晶化343

第四节 激光表面合金化及熔覆345

一、激光表面合金化345

二、激光熔覆346

主要参考文献352