1）本手冊是一部熱處理專業的綜合工具書，由中國機械工程學會熱處理分會組織編寫。手冊采用了現行的熱處理相關技術標準資料，內容繫統全面，圖表實例豐富，實用性和操作性強。2）本手冊內容包括硬度檢驗、表面硬化層深度測定、材料化學成分的檢驗、宏觀組織檢驗與斷口分析、顯微組織分析與檢驗、熱處理金相檢驗與評級、力學性能試驗、無損檢測、殘餘應力的測定、合金相分析及相變過程測試、金屬腐蝕與防護試驗、熱處理常用基礎數據、熱處理常用工藝數據。3）本套手冊在實用性方面，突出一個“用”字，做到應用為重，學用結合，體現基礎等

●前言
第1章硬度檢驗1
1.1硬度試驗方法分類與選用原則1
1.1.1硬度試驗方法分類1
1.1.2硬度試驗方法選用原則2
1.2硬度試驗方法3
1.2.1布氏硬度試驗3
1.2.2洛氏硬度試驗16
1.2.3維氏硬度和努氏硬度試驗19
1.2.4肖氏硬度試驗23
1.2.5裡氏硬度試驗24
1.2.6超聲接觸阻抗法25
1.3硬度檢測前工件或試樣的氧化脫碳層處理25
1.4硬度與強度及各種硬度之間的換算關繫26
參考文獻31
第2章表面硬化層深度測定32
2.1表面硬化層深度測定通則32
2.1.1試樣選取及試樣制備32
2.1.2硬度梯度的測定32
2.2鋼件滲碳或碳氮共滲淬火硬化層深度測定33
2.2.1滲碳淬火硬化層深度的定義33
2.2.2硬度法測定硬化層深度33
2.2.3滲碳淬火硬化層深度測定結果表示方法33
2.2.4金相法測定滲碳淬火硬化層深度33
2.2.5淺滲碳硬化層深度測定34
2.3鋼件滲氮層深度測定34
2.3.1滲氮層深度的定義34
2.3.2硬度法測定滲氮層深度34
2.3.3金相法測定滲氮層深度34
2.4鋼件表面淬火硬化層深度的測定34
2.4.1表面淬火硬化層深度的定義34
2.4.2硬度法測定表面淬火硬化層深度35
2.4.3金相法測定表面淬火硬化層深度35
2.5鋼件滲金屬滲層深度的測定35
2.5.1滲層深度及滲層界面線35
2.5.2滲金屬層深度金相測定法36
2.6鋼鐵材料滲硼層深度的測定36
參考文獻37
第3章材料化學成分的檢驗38
3.1鋼的火花檢驗38
3.1.1火花的形成及結構38
3.1.2檢驗設備與操作39
3.1.3鋼的成分與火花特征39
3.2光譜分析44
3.2.1原子吸收光譜分析44
3.2.2原子熒光光譜分析45
3.2.3原子發射光譜分析45
3.2.4X射線熒光光譜分析46
3.2.5紅外光譜分析46
3.3微區化學成分分析47
3.3.1X射線能量色散譜分析47
3.3.2俄歇電子能譜分析47
3.3.3X射線光電子能譜分析48
3.3.4探針顯微分析49
3.3.5穆斯堡爾譜分析53
參考文獻54
第4章宏觀組織檢驗與斷口分析55
4.1宏觀檢驗55
4.1.1酸蝕檢驗55
4.1.2印痕法檢驗60
4.1.3著色滲透檢驗61
4.2斷口分析62
4.2.1斷口試樣的選擇62
4.2.2斷口試樣的清洗64
4.2.3斷口試樣的保存65
4.3宏觀斷口分析66
4.3.1斷裂分類66
4.3.2各類斷口形貌特征68
4.3.3裂紋源位置及裂紋擴展方向的判別70
4.4顯微斷口分析71
4.4.1顯微斷口分析方法71
4.4.2斷口顯微形貌特征72
4.4.3斷口顯微形貌與顯微組織的關繫74
4.4.4斷口的典型顯微形貌特征舉例75
4.5失效分析77
4.5.1失效的定義與類型77
4.5.2失效分析的目的78
4.5.3失效分析方法79
參考文獻81
第5章顯微組織分析與檢驗82
5.1金相試樣的制備82
5.1.1取樣82
5.1.2制樣82
5.1.3顯微組織的顯示87
5.1.4制樣中常見缺陷及其消除措施88
5.2光學顯微鏡與電子顯微鏡的應用90
5.2.1光學顯微鏡的應用90
5.2.2電子顯微鏡的應用95
5.3定量金相方法99
5.3.1定量金相的標準符號及基本公式100
5.3.2測量方法100
5.3.3定量金相數據的統計分析101
5.3.4常用顯微組織參數測定舉例102
5.3.5金相組織的數字圖像及其處理技術106
5.3.6顯微組織軟件定量分析舉例109
5.4彩色金相技術113
5.4.1彩色成像的基本原理113
5.4.2干涉膜形成方法113
5.4.3彩色顯微攝影115
5.4.4彩色金相在顯微檢驗中的應用115
5.5典型工程材料的顯微組織檢驗119
5.5.1結構鋼與工具鋼的顯微組織檢驗119
5.5.2鋼中非金屬夾雜物的檢驗125
5.5.3不鏽鋼與高錳鋼的顯微組織檢驗129
5.5.4鑄鐵的顯微組織檢驗130
5.5.5鋁及鋁合金的顯微組織檢驗132
5.5.6銅及銅合金的顯微組織檢驗135
5.5.7鈦及鈦合金的顯微組織檢驗136
5.5.8鎂及鎂合金的顯微組織檢驗137
5.5.9鋅及鋅合金的顯微組織檢驗138
5.5.10鎳及鎳合金的顯微組織檢驗138
5.5.11軸承合金的顯微組織檢驗138
5.5.12粉末冶金材料與硬質合金的顯微組織檢驗139
5.6熱處理顯微組織檢驗的相關標準141
5.7熱處理缺陷組織檢驗141
5.7.1偏析與帶狀組織檢驗141
5.7.2過熱與過燒組織檢驗142
5.7.3脫碳組織檢驗144
參考文獻145
第6章熱處理金相檢驗與評級146
6.1低、中碳鋼球化體評級146
6.2中碳鋼和中碳合金鋼馬氏體評級152
6.3熱作模具鋼馬氏體評級158
6.4高碳高合金冷作模具鋼金相檢驗與評級163
6.4.1Cr12繫列鋼金相檢驗與評級163
6.4.2CrWMn鋼金相檢驗164
6.5高速工具鋼金相檢驗與評級166
6.5.1淬火晶粒度評級166
6.5.2淬火回火後過熱程度評級167
6.6鋼件感應淬火金相檢驗與評級168
6.7珠光體球墨鑄鐵件感應淬火金相檢驗與評級170
6.8鋼件滲碳淬火回火金相檢驗與評級172
6.8.1滲碳層中馬氏體評級172
6.8.2滲碳層中殘留奧氏體評級172
6.8.3滲碳層中碳化物評級175
6.8.4滲碳件心部組織評級177
6.8.5滲碳表層內氧化評級177
6.9滲氮層金相檢驗與評級178
6.9.1滲氮層脆性評級178
6.9.2滲氮層疏松評級178
6.9.3滲氮層中氮化物評級180
6.10滲硼層金相檢驗與評級180
6.11滲金屬金相檢驗181
6.11.1滲鉻層的金相檢驗181
6.11.2滲鋁層的金相檢驗182
6.11.3滲鋅層的金相檢驗183
參考文獻184
第7章力學性能試驗185
7.1靜拉伸試驗185
7.1.1靜拉伸試驗的特點185
7.1.2試樣185
7.1.3拉伸試驗機186
7.1.4應力-應變曲線和力學性能指標186
7.1.5正應力-應變曲線189
7.1.6缺口拉伸與缺口偏斜拉伸試驗190
7.1.7高/低溫拉伸試驗191
7.1.8拉伸試樣斷口分析192
7.1.9幾種常用鋼材的靜拉伸數據193
7.1.10影響拉伸試驗性能數據的主要因素193
7.1.11拉伸試驗中的計算機控制194
7.2衝擊試驗194
7.2.1衝擊試驗的特點194
7.2.2衝擊試驗與衝擊試驗機194
7.2.3衝擊試驗的應用196
7.2.4幾種接近實際服役條件的衝擊試驗199
7.3疲勞試驗203
7.3.1疲勞失效的特點203
7.3.2疲勞性能指標203
7.3.3疲勞性能的影響因素208
7.3.4多次衝擊抗力試驗211
7.3.5疲勞裂紋萌生與擴展的性能212
7.3.6疲勞試驗技術216
7.3.7疲勞試驗機219
7.4磨損試驗220
7.4.1磨損分類221
7.4.2磨損試驗機225
7.4.3磨損量的測量及表示方法227
7.5剪切試驗227
7.5.1雙剪切試驗228
7.5.2單剪切試驗228
7.5.3衝壓剪切試驗228
7.6靜扭轉試驗228
7.7斷裂韌度試驗230
7.7.1斷裂過程和斷裂力學的一般概念230
7.7.2應力強度因子K和平面應變斷裂韌度KIC230
7.7.3裂紋很好張開位移CTOD和J積分237
7.7.4斷裂韌度測試技術239
7.8高溫力學性能試驗242
7.8.1高溫蠕變242
7.8.2松弛穩定性245
7.8.3其他高溫力學性能248
7.9雙軸拉伸試驗251
7.10納米力學性能試驗251
7.10.1納米壓入試驗251
7.10.2納米劃痕試驗253
7.10.3納米壓縮試驗253
7.10.4納米拉伸試驗254
參考文獻255
第8章無損檢測256
8.1內部缺陷檢測256
8.1.1X射線與γ射線檢測技術256
8.1.2超聲檢測270
8.1.3聲發射檢測284
8.2表面及近表面缺陷檢測287
8.2.1磁力檢測287
8.2.2渦流檢測293
8.2.3滲透檢測297
8.3材質與熱處理質量的無損檢測302
8.3.1硬度的無損檢測302
8.3.2表面硬化層深度的無損檢測305
8.3.3力學性能、顯微組織的無損檢測306
8.4紅外檢測與微波檢測310
8.4.1紅外檢測310
8.4.2微波檢測310
參考文獻312
第9章殘餘應力的測定313
9.1概述313
9.1.1殘餘應力及其由來313
9.1.2殘餘應力的分類314
9.1.3殘餘應力的影響316
9.1.4測定應力的方法318
9.2宏觀殘餘應力的衍射測定319
9.2.1應力衍射測定簡介319
9.2.2應變的測量原理和衍射幾何320
9.2.3宏觀應力射線衍射測定的基本方法323
9.2.4單軸應力的測定原理和方法325
9.2.5平面應力的測定325
9.3殘餘應力測定衍射試驗裝置326
9.3.1利用二圓衍射儀進行應變測量326
9.3.2X射線應力測定儀327
9.3.3同步輻射X射線和中子應力測定設備329
9.4微應力和靜畸變應力的衍射測定330
9.4.1譜線線形的卷積關繫330
9.4.2微晶寬化和微應變寬化330
9.4.3分離微晶-微應力二重寬化效應的近似函數法331
9.4.4分離微晶-微應力二重寬化效應的最小二乘法331
9.4.5測定實例：求解微晶大小-微應力的作圖法與最小二乘法的比較331
9.4.6第三類(靜畸變）應力的測定332
9.5殘餘應力測定實例：雙相鋼噴丸殘餘應力及熱處理效應333
9.5.1雙相鋼噴丸層宏觀殘餘應力分布333
9.5.2雙相鋼噴丸殘餘應力在高溫熱處理的弛豫行為334
9.5.3雙相鋼噴丸表層微晶大小和微應變的測定335
9.5.4雙相鋼微晶大小和微應變在高溫熱處理過程中的變化335
參考文獻336
第10章合金相分析及相變過程測試337
10.1合金相分析方法337
10.1.1X射線衍射分析337
10.1.2同步輻射光源X射線339
10.1.3電子衍射法340
10.1.4場離子顯微分析345
10.1.5原子探針顯微學346
10.2相變過程測試347
10.2.1相變點測定347
10.2.2奧氏體等溫轉變圖與奧氏體連續冷卻轉變圖的建立方法352
10.3鋼中殘留奧氏體含量測定356
10.3.1金相法測定殘留奧氏體含量356
10.3.2磁性法測定殘留奧氏體含量356
10.3.3X射線衍射法測定殘留奧氏體含量357
10.4其他物理方法簡介358
10.4.1內耗法358
10.4.2正電子湮沒技術360
10.4.3穆斯堡爾譜儀361
10.4.4核磁共振法362
參考文獻364
第11章金屬腐蝕與防護試驗365
11.1概述365
11.1.1金屬腐蝕定義與分類365
11.1.2金屬的氧化365
11.1.3電化學腐蝕367
11.1.4影響金屬腐蝕的因素370
11.1.5金屬腐蝕試驗及評定方法375
11.2均勻腐蝕376
11.2.1電偶腐蝕376
11.2.2高溫腐蝕377
11.2.3液態金屬及熔鹽腐蝕378
11.3局部腐蝕379
11.3.1點蝕379
11.3.2縫隙腐蝕381
11.3.3晶間腐蝕381
11.4金屬在不同環境介質中的腐蝕383
11.4.1大氣腐蝕383
11.4.2海水腐蝕385
11.4.3土壤腐蝕386
11.4.4微生物腐蝕387
11.5力學因素影響下的腐蝕388
11.5.1應力腐蝕開裂388
11.5.2腐蝕疲勞391
11.5.3氫致損傷392
11.6防腐蝕技術393
11.6.1合理選擇與使用材料393
11.6.2表面防護塗層394
11.6.3緩蝕劑397
11.6.4電化學防護技術399
參考文獻400
第12章熱處理常用基礎數據401
12.1常用物理和化學數據401
12.1.素的原子直徑401
12.素周期表401
12.素的晶體結構及其對鐵碳相圖的影響401
12.1.4常見碳化物和金屬間化合物的點陣結構404
12.素的物理和化學性質404
12.2常用金屬材料的牌號、化學成分和性能409
12.2.1鋼的牌號、化學成分和性能409
12.2.2鑄鋼的牌號、化學成分和性能483
12.2.3有色金屬及其合金的牌號、化學成分和性能487
第13章熱處理常用工藝數據559
13.1常用鋼的熱處理工藝參數559
13.1.1優質碳素結構鋼的熱處理工藝參數559
13.1.2合金結構鋼的熱處理工藝參數562
13.1.3彈簧鋼的熱處理工藝參數574
13.1.4滾動軸承鋼的熱處理工藝參數576
13.1.5工模具鋼的熱處理工藝參數578
13.1.6高速工具鋼的熱處理工藝參數586
13.1.7不鏽鋼和耐熱鋼的熱處理工藝參數588
13.2常用鋼的熱處理工藝參考曲線圖591
13.2.1常用鋼的奧氏體等溫轉變圖591
13.2.2常用鋼的奧氏體連續冷卻轉變圖618
13.2.3常用鋼的改型連續冷卻轉變圖638
13.2.4常用鋼的淬透性曲線圖661
13.3常用鋼的回火曲線圖和回火方程686
13.3.1常用鋼的回火曲線圖686
13.3.2常用鋼的回火方程722

本手冊是一部熱處理專業的綜合工具書，共4卷。本卷是第4卷，共13章，內容包括：硬度檢驗、表面硬化層深度測定、材料化學成分的檢驗、宏觀組織檢驗與斷口分析、顯微組織分析與檢驗、熱處理金相檢驗與評級、力學性能試驗、無損檢測、殘餘應力的測定、合金相分析及相變過程測試、金屬腐蝕與防護試驗、熱處理常用基礎數據、熱處理常用工藝數據。本手冊由中國機械工程學會熱處理分會組織編寫，內容繫統全面，具有一定的權權威性、科學性、實用性、可靠性和優選性。本手冊可慣熱處理工程技術人員、質量檢驗和生產管理人員使用，也可供科研人員、設計人員、相關專業的在校師生多考。