热处理手册 第4卷 热处理质量检验和技术数据 第5版

☞ 这是金属加工（mw1950pub）发布的第 17328 篇文章

编者按

---

《热处理手册》是我国热处理领域影响力大，具有权威性、综合性和实用性的大型工具书，笔者参与了第5版《热处理手册 第4卷 热处理质量检验和技术数据》的编撰工作。在编撰过程中，主编及第4卷全体参编人员，有感于当前热处理技术的迅速发展，对于手册内容进行了大幅更新， 第4卷更新比例达40% 。

---

与第4版相比，主要做了以下变动：

由第4版的11章修订为13章。将第4版“热处理质量管理”和“热处理过程中的质量控制”两章合并移至第2卷。将原来“第6章 力学性能试验”中的“硬度试验”部分移出，修订为“第1章 硬度检验”，重点介绍了各类硬度试验方法及选用原则。新增了“第2章 表面硬化层深度测定”，该章介绍了渗碳、渗氮硬化层及表面淬火硬化层深度的概念及测定方法；新增了“第6章 热处理金相检验与评级”，纳入了低、中碳钢和中碳合金钢、热作模具钢、高碳高合金冷作模具钢、高速工具钢、感应淬火、渗碳淬火回火、渗氮层、渗硼层和渗金属金相检验及组织评级等内容。考虑到原来的“热处理常用数据”一章篇幅较大，为了便于读者查阅，将该章分为了“第12章 热处理常用基础数据”和“第13章 热处理常用工艺数据”两章。对其他章节内容进行了修订，并重新编写了“第9章 残余应力的测定”。

其中，增加的“硬化层深度测定”一章对照最新版国际标准，对渗碳/氮、渗金属及表面淬火硬化层的测定方法进行了介绍，为齿轮、轴、模具等工件热处理质量检验重要指标硬化层深度检验提供依据。

适值第5版《热处理手册》上市之际，为让广大热处理专业人士可以先睹为快，现将《热处理手册 第4卷 热处理质量检验和技术数据》中关于“硬化层深度测定”的部分内容摘录如下，有不足之处还请批评指正。

下面就让我们对书中内容先睹为快~

⬇ ⬇ ⬇

01

精彩样张

第 2 章 表面硬化层深度测定

通过 化学热处理 （ 渗碳淬火 、 碳氮共渗淬火 、 渗氮等 ） 或表面热处理 （ 感应淬火 、 火 焰 淬火 、 电 子 束 淬火等 ）， 以及渗金属 、 渗 非 金属可使金属零件表面 获 得 一定 深 度的硬化层以适应 服役 需求 。 在 确 定硬化层定义的 前 提 下 ， 硬化层 深 度的测定 ， 可采用硬度 梯 度法 ， 当 硬化层与 基 体有较 明 显 界 面 时 也可采用金相法 。

对于试样的 制 备 ， 应 按照 金相试样 制 备 的常 规 要 求 （ 参见 第5 章， 5.1 节 ） 进行 。 要 求 对试样进行 镶 嵌 ， 以 保 护 试样表层 边缘 不 被 倒 角 ； 要 求 对试样进行正常 侵蚀 ， 以用于金相法检测 ， 或用于硬度法 时 对硬度层分布的 了 解 。 测定硬度 时 ， 推荐 在 抛光 态下进行 。

2.1  表面硬化层 深 度测定 通 则

对于具体工艺条件下 获 得 的硬化层 深 度的测定 ， 应 按 相关检测标准及 技术协议 要 求 进行 。

2.1.1  试样选取及试样制备

表面硬化层 深 度测定的试样 ， 应在具体工艺 完 成 后的零件中 抽 取 ， 抽 取 的 区域 及 数 量应 按 工艺 文 件 规 定 ， 也可 按规 定选用 随 炉 试样 。

表面硬化层 深 度的测定应在 垂 直硬化层的 截 面上 进行 ， 测试面应包括 全 部硬化层及部分 心 部组织 ， 且 尽 可能处于零件的 轴线 方 向 或 按 技术协议 规 定的 区域 。

对于薄层硬化层样 品 ， 可采用 楔 形试样 ， 如 图 2-1   所 示 。 确 定表面硬化层 深 度的 界限 时 还 可使用 台 阶 试样 。 台 阶 试样各 台 阶 高度为 0.05mm   或 0.10mm ， 其表面及各 台 阶 面 必 须研磨 加工 ， 如图 2-2 所 示 。

2.1.2 硬度梯度的测定

用硬度法测定表面硬化层 深 度 ， 是以 由 表及里的 硬度 梯 度 曲 线 为 基 础 的 。

硬度 梯 度的测定 通 常采用维氏硬度计 ， 在 协议 双 方同意的条件下也可采用努氏硬度计 。 试验力的适用范围均可为 0.9807 ~ 9 .807N （ 0.1~1kgf  ） 。

硬度 梯 度的测定是在经 协议 双 方同意后的 两 个或以上部 位 进行的 ， 每 个部 位 测定 结果 都 应 绘 制 一条相对于表面 距离 的硬度变化 曲 线 。

硬度测量的 位 置 如图 2-3  表 法 所 示 ， 在宽度 W   为 1.5mm   范围内 ， 在与表面 垂 直的一条或多条 平 行 线 上测定维氏硬度 。 这些 平 行 线 之间的 距离 应符合维氏硬度测试标准要 求 。 每 两 相 邻 压 痕 之间的 距离（ Δ d） 应不小于压 痕 对 角线 的 法 倍 。 逐 次 相 邻 压 痕 中 心 至 表面的 距离差 （ d ₂ - d ₁ ） 不应该 超过 0.1mm 。 测量压 痕 中 心 至 表面的 距离精 度应在 ± 25μm 的范围内 。

表面 第 一个压 痕 （ d ₁ ） 的中 心 至 表面 距离 至少 应为维氏硬度压 痕 对 角线 的 2.5  倍 。

根据 测 得 的 数据 ， 可 绘 制 出图 2 -4 所 示 曲 线 ， 并根据 对各类硬化层 深 度的定义 ， 求得 相应的硬化层 深 度 。

2.2 钢件渗碳或碳氮共渗淬火硬 化层 深 度测定

钢件渗碳或碳氮共渗淬火硬化层 深 度 （ 大于0.3mm ） 的测定 ， 一般采用GB/T 9450-2005 《 钢件渗碳淬 火硬化层 深 度的测定和 校 核 》 规 定的方法 ， 该方法也是 唯 一 仲裁 方法 。

2.2.1  渗碳淬火硬化层深度的定义

GB/T 9450-2005 规 定 从 零件表面 到 维氏硬度值 为 550HV1 处的 垂 直 距离 为渗碳淬火硬化层 深 度 ， 该 550HV1  称为 界限 硬度值 。 该定义适用于工件经渗碳或碳氮共渗淬火后 ， 距 表面 法 倍 于淬火硬化层 深 度处 （ 定义为 心 部 ） 硬度值小于 450HV  。 当 该处高于 450HV ， 应选 择 大于 5 50HV （ 以 25HV 为一 级 ） 的 某 一特定值作为 界限 硬度 。 如 该处 心 部硬度值为  470HV ， 则 界限 硬度值应定为 575HV   。 若另 有 技术协议 ， 则 按 协议 规 定 执 行 。

2.2.2  硬度法测定硬化层深度

采用 0.9807~ 9.807N （ 常用 0.9807~2.942N） 载荷按 2.1  节 介 绍 的方法测定 由 表及里的硬度 梯 度 曲 线 。 一般应在 供 需双 方 约 定的 位 置上测 得两 条或 更 多条硬度 曲 线 。 根据 每 条 曲 线确 定硬度值为定义值 （ 如 550HV  或相应努氏硬度值 ） 处 至 工件表面的 距离 ， 如图 2 -4 表 所 示 。 当 各 数 值 差 小于或等于 0.1mm  时 ， 则 取平 均值为硬化层 深 度 。 若差 值大于 0.1mm 则应重 复 试验 。

在渗碳淬火硬化层 深 度 已 大致 确 定的条件下 ， 可 采用内 插 法 校 核 。 在 距 表面 距离 小于 估 计 确 定硬化层 深 度的 距离 d ₁ 及大于 估 计 确 定硬化层 深 度 d ₂ 的 位 置

（ d ₂ -  d ₁   的 " 不 应 超 过 0.3mm  ） 上 至少 各测 5 个硬度值 （ 取平 均值） ， 分 别 为 ， 可 按 内 插 公 式 （2-1） 求得 硬化层 深 度 （ CHD ）：

式中 d ₁   ——— 小于硬化层 深 度的 距 表面 距离 ；

        d ₂   ——— 大于硬化层 深 度的 距 表面 距离 ；

——— d ₁   和 d ₂  处的硬度测量值的 算 术 平 均 值 ， 如图 2-5 所 示 ；

       ——— 界限 硬度值 （ 一般为550HVI   ）。

2.2.3 渗碳淬火硬化层深度测定结果表示 方法

根据 硬度测试条件 ， 渗碳淬火硬化层 深 度的表示 方法 如 下 ：

2.2.4 金相法测定渗碳淬火硬化层深度

用金相法测定硬化层 深 度 时 ， 推荐 使用硬化层 深 度 占 1/3~ 2/3   视 场的金相显微 镜 。

金相法一般在 缓 冷 （ 平 衡 态 ） 条件下 ， 在渗碳 试样的法 向 截 面的金相试面上进行测定 ， 具体的渗碳淬火硬化层 深 度计 算 方法 无 严格 统一的行 业 标准 ， 一般 按 原材料 （ 碳 素 钢 、 合金钢 ） 及工艺可分为3种方法 ， 见表 2-1 。

在 确保 工件有足够 深 的高碳 区域 的同 时 ， 一般 还 要 求 渗层 过 渡 区 的碳 浓 度 梯 度不能 太 大 ， 以 减 缓 渗层与 基 体间的应力 突 变 。 因此 ， 一般 还 要 求过 共 析 层 、 共 析 层之和 约 占 总 渗层的 50%~ 75% 。

2.2.5 浅渗碳硬化层深度测定

对于渗碳 （ 碳氮共渗 ） 硬化层 深 度在 0.3mm  以下的工件 ， 上 述 方法不适用 ， 而要采用 GB/T 9451   — 2005《 钢件薄表层 总 硬化层 深 度或有 效 硬化层 深 度的测定 》 规 定的方法 。 该标准 规 定 ， 从 工件表面 垂 直方 向 测量 到规 定的显微硬度值的硬化层 距离 称为有 效 硬化层 深 度 ， 测量 到 显微硬度值 无 明 显变化的硬化层的 距离 称为 总 硬化层 深 度 。

具体测定方法 、 表示方法均与  GB/T 9450   — 2005 相同 ， 但 维氏硬度测试用的 载荷 一般应为1.97N（ 0 .2kgf）   及 2.94N  （ 0 .3kgf） 。

2.3   钢件渗氮层 深 度测定

钢件渗氮 （ 氮碳共渗 ） 层 深 度测定一般 按 GB/T 11354-2005 《 钢铁零件 渗氮层 深 度测定和金相组 织检验 》 进行 。 具体测定方法有硬度法 、 金相法以及断 口 法 。 其中硬度法是 仲裁 方法 。

2.3.1  渗氮层深度的定义

渗氮 （ 氮碳共渗 ） 层 深 度是表层化合物层和 扩 散 层之和 。

用硬度定义 ： 从 试样表面测 至 比基 体维氏硬度值 高 出 50HV   处的 垂 直 距离 为渗氮层 深 度 。

对于碳钢或低碳低合金钢的渗氮层硬度变化 很 平 缓 的零件 ， 其渗氮层 深 度可定义为 从 表面 沿 垂 直表面方 向 维氏硬度 比基 体维氏硬度高 出 30HV   处的 距离 。 若另 有 技术协议 ， 则 按 协议 规 定 执 行 。

2.3.2 硬度法测定渗氮层深度

硬度法测定渗氮层 深 度 ， 按 标准采用维氏硬度 （ 也可采用努氏硬度 ）， 试验力为 0.9807~ 9.807N ， 通 常采用  0.9807~ 2.942N 。

渗氮层 深 度是以零件的 基 体硬度为 基点 的 。 要 求 在 距 表面 3 倍 渗氮层 深 度处测的3 点 硬度值的 平 均值 （ 精 准 至10 位 ） 为 实 测的 基 体硬度值 。

按 2.1   节 介 绍 的方法测 得 硬度 梯 度 曲 线 ， 在 曲 线 上 找 到 与渗氮层 深 度定义的硬度值对应的 距 表面 距离 即 为渗氮层 深 度 （ NHD ）。

根据 硬度测试条件 ， 渗氮层 深 度的表示方法 ：

1 ）NHD400HV0.3 = xmm （ 心 部硬度为350HV0.3 ） ；

2 ） NHD300HK = xmm（ 心 部硬度为250hHK ） 。

2.3.3 金相法测定渗氮层深度

按2.2 节 介 绍 的方法 ， 制 备 具有 代 表性金相试样 。 金相试样经 侵蚀 显示后 ， 在 放 大 100  倍 或 200   倍 显微 镜 下 ， 从 试样表面 沿 垂 直方 向 测 至 与 基 体 心 部组织有 明 显分 界 处的 距离 ， 即 为渗氮层 深 度 ， 包括化合物层及 扩散 层 。 渗氮层的显示常用 侵蚀 方法 ， 还 有薄 膜 沉 积法及热处理法等 。

侵蚀 显示法是常用方法 ， 适用于合金钢 、 中碳 钢 、 轴承 钢等 。

薄 膜 沉 积显示法主要 利 用渗层与 心 部组织 二 者 之间 的化学特性 差异 ， 应用加热 染 色 或化学 着 色 等方法 ， 使渗层与 心 部组织 区 产生 不同厚度的薄 膜 ， 从 而 提 高 二 者 间的对 比 度 。 具体可采用加热 染 色 或 硒酸着 色 。

热处理显示法 通过 相应热处理后的 析 出 物或相变 产 物以 区 分渗氮层与 心 部组织 。 具体有回火法 （ 适用于铁 素 体为 基 体的低碳钢 ） 和淬火法 （ 适用于 法38CrMoAL 等钢种 ） 。

2.4   钢件表面淬火硬化层 深 度的 测定

钢件表面淬火硬化层 深 度的测定主要采用维氏硬 度法 ， 也可用金相法 。 对于球 墨 铸铁表面淬火硬化层 深 度测定 ， 更 适宜用金相法 。

相关标准主要有GB/T 5617-2005 《 钢的感应淬 火或火 焰 淬火后有 效 硬化层 深 度的测定 》。 该标准适用于硬化层 深 度大于 0.3mm  的零件 。

2.4.1 表面淬火硬化层深度的定义

表面硬化层 深 度 （ 也可称为有 效 硬化层 深 度 ）， 为 从 零件表面 到 维氏硬度值等于 极 限 硬度的 垂 直 距离 。 其 中 ， 极 限 硬度 为零件表面 最 低硬度 的 函 数 ： （ A 通 常为0.8   ， 也可 协 商 运 用其他 数 值 ）。 表 2-2 为 推荐 的 极 限 硬度值 。 该定义适用于经表面淬火后的零件 ， 同 时 在 离 表面 3 倍 硬化层 深 度处的硬度 必 须比极 限 硬度低 100HV 。 若 不 满 足该条件 ， 需 经 协议 双 方 商 定 。

由 金相法定义表面淬火硬化层 深 度 ， 一般 规 定 自 表面测 至 , . 为 马 氏体处 。

2.4.2 硬度法测定表面淬火硬化层深度

硬度法采用维氏硬度试验 ， 也可采用努氏硬度试验 。 试验力采用0.9807~9.807N ， 通 常采用0.9807~2.942N 。

零件表面 所 要 求 的 最 低硬度 ， 应 依据 有关 技术 文 件 ， 一般应 换算成 维氏硬度值 ， 如 感应淬火后表面硬度要 求 为 56~60 HRC ， 则   按GB/T 33362-2016 《 金属材料 硬度值的 换算 》 由56HRC   换算 为615HV   。

根据 硬度测试条件 ， 表面淬火硬化层 深 度 （ SHD  ） 的表示方法 ：

2.4.3 金相法测定表面淬火硬化层深度

用金相法测量硬化层 深 度 ， 一般 规 定 由 表面 起 测 至 50% 为 马 氏体处 。 如果50% 为 马 氏体处铁 素 体 含 量大于20% ， 则测 至 20%   铁 素 体处 。 这 种方法在 实 际 生产 中 曾 长 期 应用 。 但 是 由 于中碳钢在感应淬火 前 一般采用正火处理 ， 组织为 珠 光 体及铁 素 体 。 而中碳合金钢在感应淬火 前 采用调质处理 ， 组织为回火 索 氏体 。 两 种原 始 组织不同 ， 经感应淬火后 ， 奥 氏体的均 匀 程 度也有 所 不同 。 原 始 组织为 珠 光 体及铁 素 体的 ， 经感应加热后 过 渡 区域 往往 比 较宽 ，50% 为 的 马 氏体 界限 比 较 难 以准 确 测 出 。 而 预 先 调质处理的回火 索 氏体组织 ， 感应淬火后 过 渡 区 又往往 比 较 窄 。 总 之 ， 采用金相法测定感应淬火硬化层 深 度 误差 往往 较大 ， 因此对于钢铁件 已 较 少 采用 。

对于球 墨 铸铁 ， 由 于其硬化层 过 渡 区域 窄 ， 界限 组织 明 显 ， 用金相法能 清 晰 显示 出 零件硬化层分布 。 因此 ，JB/T 9205-2008《 珠 光 体球 墨 铸铁零件感应淬火金相检验 》 中 ， 金相法 仍 为球 墨 铸铁感应淬火硬化层 深 度测定的方法之一 。

2.5  钢件渗金属渗层 深 度的测定

钢铁零件经渗 铬 、 渗铝 、 渗锌 、 渗 钒 、 渗 钛 、 渗 铌 等处理后 ， 其硬化层 即 为渗层 ， 与 基 体有 明 显分 界 ， 故 一般均用金相法测定渗层 深 度 。

2.5.1  渗层深度及渗层界面线

渗层 深 度 ： 自 渗层表面 至 渗层 界 面的 距离 。

渗层 界 面 线 ： 金相试样在相应 侵蚀剂 作用下 ， 显 示 出 渗层与 基 体金属的分 界 线 。 有关的 侵蚀剂 及其适用范围见表 2-3  。

2.5.2 渗金属层深度金相测定法

按 2.2   节 介 绍 方法 制 备 金相试样 ， 并 选 择 表 2-3  中适 当 的 侵蚀剂侵蚀 ， 以显示金属渗层 。

用带显微标尺目 镜 的显微 镜 ， 在适 当倍率 下测量 自 金属渗层表面 至 渗层 界 面 线 的 距离 ， 即 为渗层 深 度 。

2.6   钢铁材料渗 硼 层 深 度的测定

按2.2 节 制 备 相关金相试样 ， 经 4% （ 体积分 数 ） 硝酸乙醇水 溶 液侵蚀 ， 在显微 镜 下测定该试样的渗 硼 层 深 度 。

渗 硼 层形 貌 有 6 类 ， 且渗层 界 面大多 呈 指形状 。 为 了 较 客 观地 测定渗层 深 度 ， JB/T 7709-2007《 渗 硼 层显微组织 、 硬度及层 深 检测方法 》 按 渗 硼 层类型 规 定 了 法 种测量层 深 方法 ， 见表 2-4 。

界 面 线 较 平整时 ， 可直接测量 ， 测量 3~5 点 ， 取算 术 平 均值 。 界 面 线 呈波浪 状 时 ， 将一个 视 场进行 6 等分 ， 在5个中间 点 上测量 深 度 ， 取算 术 平 均值 。

02

目录

前言

第1章硬度检验1

1.1硬度试验方法分类与选用原则1

1.1.1硬度试验方法分类1

1.1.2硬度试验方法选用原则2

1.2硬度试验方法3

1.2.1布氏硬度试验3

1.2.2洛氏硬度试验16

1.2.3维氏硬度和努氏硬度试验19

1.2.4肖氏硬度试验23

1.2.5里氏硬度试验24

1.2.6超声接触阻抗法25

1.3硬度检测前工件或试样的氧化脱碳层处理25

1.4硬度与强度及各种硬度之间的换算关系26

参考文献31

第2章表面硬化层深度测定32

2.1表面硬化层深度测定通则32

2.1.1试样选取及试样制备32

2.1.2硬度梯度的测定32

2.2钢件渗碳或碳氮共渗淬火硬化层深度测定33

2.2.1渗碳淬火硬化层深度的定义33

2.2.2硬度法测定硬化层深度33

2.2.3渗碳淬火硬化层深度测定结果表示方法33

2.2.4金相法测定渗碳淬火硬化层深度33

2.2.5浅渗碳硬化层深度测定34

2.3钢件渗氮层深度测定34

2.3.1渗氮层深度的定义34

2.3.2硬度法测定渗氮层深度34

2.3.3金相法测定渗氮层深度34

2.4钢件表面淬火硬化层深度的测定34

2.4.1表面淬火硬化层深度的定义34

2.4.2硬度法测定表面淬火硬化层深度35

2.4.3金相法测定表面淬火硬化层深度35

2.5钢件渗金属渗层深度的测定35

2.5.1渗层深度及渗层界面线35

2.5.2渗金属层深度金相测定法36

2.6钢铁材料渗硼层深度的测定36

参考文献37

第3章材料化学成分的检验38

3.1钢的火花检验38

3.1.1火花的形成及结构38

3.1.2检验设备与操作39

3.1.3钢的成分与火花特征39

3.2光谱分析44

3.2.1原子吸收光谱分析44

3.2.2原子荧光光谱分析45

3.2.3原子发射光谱分析45

3.2.4X射线荧光光谱分析46

3.2.5红外光谱分析46

3.3微区化学成分分析47

3.3.1X射线能量色散谱分析47

3.3.2俄歇电子能谱分析47

3.3.3X射线光电子能谱分析48

3.3.4探针显微分析49

3.3.5穆斯堡尔谱分析53

参考文献54

第4章宏观组织检验与断口分析55

4.1宏观检验55

4.1.1酸蚀检验55

4.1.2印痕法检验60

4.1.3着色渗透检验61

4.2断口分析62

4.2.1断口试样的选择62

4.2.2断口试样的清洗64

4.2.3断口试样的保存65

4.3宏观断口分析66

4.3.1断裂分类66

4.3.2各类断口形貌特征68

4.3.3裂纹源位置及裂纹扩展方向的判别70

4.4显微断口分析71

4.4.1显微断口分析方法71

4.4.2断口显微形貌特征72

4.4.3断口显微形貌与显微组织的关系74

4.4.4断口的典型显微形貌特征举例75

4.5失效分析77

4.5.1失效的定义与类型77

4.5.2失效分析的目的78

4.5.3失效分析方法79

参考文献81

第5章显微组织分析与检验82

5.1金相试样的制备82

5.1.1取样82

5.1.2制样82

5.1.3显微组织的显示87

5.1.4制样中常见缺陷及其消除措施88

5.2光学显微镜与电子显微镜的应用90

5.2.1光学显微镜的应用90

5.2.2电子显微镜的应用95

5.3定量金相方法99

5.3.1定量金相的标准符号及基本公式100

5.3.2测量方法100

5.3.3定量金相数据的统计分析101

5.3.4常用显微组织参数测定举例102

5.3.5金相组织的数字图像及其处理技术106

5.3.6显微组织软件定量分析举例109

5.4彩色金相技术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彩色显微摄影115

5.4.4彩色金相在显微检验中的应用115

5.5典型工程材料的显微组织检验119

5.5.1结构钢与工具钢的显微组织检验119

5.5.2钢中非金属夹杂物的检验125

5.5.3不锈钢与高锰钢的显微组织检验129

5.5.4铸铁的显微组织检验130

5.5.5铝及铝合金的显微组织检验132

5.5.6铜及铜合金的显微组织检验135

5.5.7钛及钛合金的显微组织检验136

5.5.8镁及镁合金的显微组织检验137

5.5.9锌及锌合金的显微组织检验138

5.5.10镍及镍合金的显微组织检验138

5.5.11轴承合金的显微组织检验138

5.5.12粉末冶金材料与硬质合金的显微组织检验139

5.6热处理显微组织检验的相关标准141

5.7热处理缺陷组织检验141

5.7.1偏析与带状组织检验141

5.7.2过热与过烧组织检验142

5.7.3脱碳组织检验144

参考文献145

第6章热处理金相检验与评级146

6.1低、中碳钢球化体评级146

6.2中碳钢和中碳合金钢马氏体评级152

6.3热作模具钢马氏体评级158

6.4高碳高合金冷作模具钢金相检验与评级163

6.4.1Cr12系列钢金相检验与评级163

6.4.2CrWMn钢金相检验164

6.5高速工具钢金相检验与评级166

6.5.1淬火晶粒度评级166

6.5.2淬火回火后过热程度评级167

6.6钢件感应淬火金相检验与评级168

6.7珠光体球墨铸铁件感应淬火金相检验与评级170

6.8钢件渗碳淬火回火金相检验与评级172

6.8.1渗碳层中马氏体评级172

6.8.2渗碳层中残留奥氏体评级172

6.8.3渗碳层中碳化物评级175

6.8.4渗碳件心部组织评级177

6.8.5渗碳表层内氧化评级177

6.9渗氮层金相检验与评级178

6.9.1渗氮层脆性评级178

6.9.2渗氮层疏松评级178

6.9.3渗氮层中氮化物评级180

6.10渗硼层金相检验与评级180

6.11渗金属金相检验181

6.11.1渗铬层的金相检验181

6.11.2渗铝层的金相检验182

6.11.3渗锌层的金相检验183

参考文献184

第7章力学性能试验185

7.1静拉伸试验185

7.1.1静拉伸试验的特点185

7.1.2试样185

7.1.3拉伸试验机186

7.1.4应力-应变曲线和力学性能指标186

7.1.5正应力-应变曲线189

7.1.6缺口拉伸与缺口偏斜拉伸试验190

7.1.7高/低温拉伸试验191

7.1.8拉伸试样断口分析192

7.1.9几种常用钢材的静拉伸数据193

7.1.10影响拉伸试验性能数据的主要因素193

7.1.11拉伸试验中的计算机控制194

7.2冲击试验194

7.2.1冲击试验的特点194

7.2.2冲击试验与冲击试验机194

7.2.3冲击试验的应用196

7.2.4几种接近实际服役条件的冲击试验199

7.3疲劳试验203

7.3.1疲劳失效的特点203

7.3.2疲劳性能指标203

7.3.3疲劳性能的影响因素208

7.3.4多次冲击抗力试验211

7.3.5疲劳裂纹萌生与扩展的性能212

7.3.6疲劳试验技术216

7.3.7疲劳试验机219

7.4磨损试验220

7.4.1磨损分类221

7.4.2磨损试验机225

7.4.3磨损量的测量及表示方法227

7.5剪切试验227

7.5.1双剪切试验228

7.5.2单剪切试验228

7.5.3冲压剪切试验228

7.6静扭转试验228

7.7断裂韧度试验230

7.7.1断裂过程和断裂力学的一般概念230

7.7.2应力强度因子K和平面应变断裂韧度KIC230

7.7.3裂纹尖端张开位移CTOD和J积分237

7.7.4断裂韧度测试技术239

7.8高温力学性能试验242

7.8.1高温蠕变242

7.8.2松弛稳定性245

7.8.3其他高温力学性能248

7.9双轴拉伸试验251

7.10纳米力学性能试验251

7.10.1纳米压入试验251

7.10.2纳米划痕试验253

7.10.3纳米压缩试验253

7.10.4纳米拉伸试验254

参考文献255

第8章无损检测256

8.1内部缺陷检测256

8.1.1X射线与γ射线检测技术256

8.1.2超声检测270

8.1.3声发射检测284

8.2表面及近表面缺陷检测287

8.2.1磁力检测287

8.2.2涡流检测293

8.2.3渗透检测297

8.3材质与热处理质量的无损检测302

8.3.1硬度的无损检测302

8.3.2表面硬化层深度的无损检测305

8.3.3力学性能、显微组织的无损检测306

8.4红外检测与微波检测310

8.4.1红外检测310

8.4.2微波检测310

参考文献312

第9章残余应力的测定313

9.1概述313

9.1.1残余应力及其由来313

9.1.2残余应力的分类314

9.1.3残余应力的影响316

9.1.4测定应力的方法318

9.2宏观残余应力的衍射测定319

9.2.1应力衍射测定简介319

9.2.2应变的测量原理和衍射几何320

9.2.3宏观应力射线衍射测定的基本方法323

9.2.4单轴应力的测定原理和方法325

9.2.5平面应力的测定325

9.3残余应力测定衍射试验装置326

9.3.1利用二圆衍射仪进行应变测量326

9.3.2X射线应力测定仪327

9.3.3同步辐射X射线和中子应力测定设备329

9.4微应力和静畸变应力的衍射测定330

9.4.1谱线线形的卷积关系330

9.4.2微晶宽化和微应变宽化330

9.4.3分离微晶-微应力二重宽化效应的近似函数法331

9.4.4分离微晶-微应力二重宽化效应的最小二乘法331

9.4.5测定实例：求解微晶大小-微应力的作图法与最小二乘法的比较331

9.4.6第三类(静畸变）应力的测定332

9.5残余应力测定实例：双相钢喷丸残余应力及热处理效应333

9.5.1双相钢喷丸层宏观残余应力分布333

9.5.2双相钢喷丸残余应力在高温热处理的弛豫行为334

9.5.3双相钢喷丸表层微晶大小和微应变的测定335

9.5.4双相钢微晶大小和微应变在高温热处理过程中的变化335

参考文献336

第10章合金相分析及相变过程测试337

10.1合金相分析方法337

10.1.1X射线衍射分析337

10.1.2同步辐射光源X射线339

10.1.3电子衍射法340

10.1.4场离子显微分析345

10.1.5原子探针显微学346

10.2相变过程测试347

10.2.1相变点测定347

10.2.2奥氏体等温转变图与奥氏体连续冷却转变图的建立方法352

10.3钢中残留奥氏体含量测定356

10.3.1金相法测定残留奥氏体含量356

10.3.2磁性法测定残留奥氏体含量356

10.3.3X射线衍射法测定残留奥氏体含量357

10.4其他物理方法简介358

10.4.1内耗法358

10.4.2正电子湮没技术360

10.4.3穆斯堡尔谱仪361

10.4.4核磁共振法362

参考文献364

第11章金属腐蚀与防护试验365

11.1概述365

11.1.1金属腐蚀定义与分类365

11.1.2金属的氧化365

11.1.3电化学腐蚀367

11.1.4影响金属腐蚀的因素370

11.1.5金属腐蚀试验及评定方法375

11.2均匀腐蚀376

11.2.1电偶腐蚀376

11.2.2高温腐蚀377

11.2.3液态金属及熔盐腐蚀378

11.3局部腐蚀379

11.3.1点蚀379

11.3.2缝隙腐蚀381

11.3.3晶间腐蚀381

11.4金属在不同环境介质中的腐蚀383

11.4.1大气腐蚀383

11.4.2海水腐蚀385

11.4.3土壤腐蚀386

11.4.4微生物腐蚀387

11.5力学因素影响下的腐蚀388

11.5.1应力腐蚀开裂388

11.5.2腐蚀疲劳391

11.5.3氢致损伤392

11.6防腐蚀技术393

11.6.1合理选择与使用材料393

11.6.2表面防护涂层394

11.6.3缓蚀剂397

11.6.4电化学防护技术399

参考文献400

第12章热处理常用基础数据401

12.1常用物理和化学数据401

12.1.1金属元素的原子直径401

12.1.2元素周期表401

12.1.3元素的晶体结构及其对铁碳相图的影响401

12.1.4常见碳化物和金属间化合物的点阵结构404

12.1.5元素的物理和化学性质404

12.2常用金属材料的牌号、化学成分和性能409

12.2.1钢的牌号、化学成分和性能409

12.2.2铸钢的牌号、化学成分和性能483

12.2.3有色金属及其合金的牌号、化学成分和性能487

第13章热处理常用工艺数据559

13.1常用钢的热处理工艺参数559

13.1.1优质碳素结构钢的热处理工艺参数559

13.1.2合金结构钢的热处理工艺参数562

13.1.3弹簧钢的热处理工艺参数574

13.1.4滚动轴承钢的热处理工艺参数576

13.1.5工模具钢的热处理工艺参数578

13.1.6高速工具钢的热处理工艺参数586

13.1.7不锈钢和耐热钢的热处理工艺参数588

13.2常用钢的热处理工艺参考曲线图591

13.2.1常用钢的奥氏体等温转变图591

13.2.2常用钢的奥氏体连续冷却转变图618

13.2.3常用钢的改型连续冷却转变图638

13.2.4常用钢的淬透性曲线图661

13.3常用钢的回火曲线图和回火方程686

13.3.1常用钢的回火曲线图686

13.3.2常用钢的回火方程722 978-7-111-73121-4 热处理手册 第4卷 热处理质量检验和技术数据  第5版

03

简介

04

折扣链接

以上图文来自机械工业出版社出版的 《热处理手册 第4卷 热处理质量检验和技术数据 第5版》 ，更多精彩内容您 点击下图 。

·END·

撰稿人：侯文静； 责任编辑：王永新；审核人：陈保华，周国萍。