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吴元徽 著

图书标签:

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• 教材
• 金属热处理
• 职业技能
• 技术工人
• 工业技术
• 机械工程
• 实操指南

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111454809

版次：1

商品编码：11461084

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 机电类技师鉴定培训教材

开本：16开

出版时间：2014-05-01

用纸：胶版纸

页数：254

内容简介

　　本书是依据《国家职业技能标准金属热处理工》（技师）的知识要求，紧扣职业技能鉴定培训的需要编写的。本书的主要内容包括：金属材料及金属学基础，热处理原理，表面淬火，新材料、新技术、新工艺，热处理质量检验及误差分析，热处理设备的使用、维护与保养。每章末均配有复习思考题，书末配有试题库、模拟试卷样例及其答案，以便于企业培训、考核鉴定和读者自查自测。
　　本书既适合作为职业技能鉴定培训机构、企业培训部门、技师学院进行技师鉴定的考前培训教材，又可作为读者考前复习和自测用书，也可供职业技能鉴定部门在技师鉴定命题时参考。

目录

序
前言
第一章金属材料及金属学基础
第一节金属材料验收标准
一、包装检验
二、标志检验
三、规格尺寸的检验
四、数量的检验
五、表面质量的检验
六、内部质量检验的保证条件
七、化学成分的检验
八、内部质量的检验
第二节金属学基础
一、概述
二、合金的金相结构及其特性
三、晶体缺陷对金属性能的影响
四、铁碳合金相图及其应用
第三节金属的塑性变形
一、概述
二、金属的冷塑性变形
三、冷塑性变形对金属性能与组织的
影响
四、回复与再结晶
五、金属的热塑性变形
复习思考题
第二章热处理原理
第一节钢加热时的奥氏体转变
一、奥氏体的组织结构
二、奥氏体形成的热力学条件
三、奥氏体的形成机理
四、奥氏体晶粒长大原理
五、影响奥氏体晶粒长大的因素
六、奥氏体转变的应用
第二节钢的珠光体转变及其应用
一、珠光体的组织结构及力学性能
二、珠光体形成的热力学条件
三、珠光体的形成机理
四、珠光体转变的应用知识
第三节钢的贝氏体转变及其应用
一、贝氏体的组织形态和力学性能
二、贝氏体的形成机理
三、贝氏体转变的基本规律
四、贝氏体转变的应用知识
第四节钢的马氏体转变及其应用
一、马氏体的组织形态及力学性能
二、马氏体的形成条件
三、马氏体的转变特点
四、马氏体转变的应用知识
第五节时效原理与时效过程
一、时效原理
二、时效过程
复习思考题
第三章表面淬火
第一节感应淬火
一、感应器设计的基础知识
二、感应淬火工艺
第二节火焰淬火工艺
一、火焰淬火的基本原理和特点
二、火焰淬火方法
三、火焰淬火设备
四、火焰淬火的注意事项
五、火焰淬火的操作步骤
第三节感应加热设备的安装与调整
一、电子管式高频感应加热装置
二、SIT全固态高频电源装置
三、机械式中频变频装置
四、IGBT全固态中频电源装置
五、工频感应加热装置
六、淬火机床的使用与维护
复习思考题
热处理工技师鉴定培训教材目录第四章新材料、新技术、新工艺
第一节材料与热处理在机械制造中的
作用
一、新材料的应用知识
二、选材的原则与方法
三、热处理在机械制造中的作用
第二节锻造余热淬火
一、锻造余热淬火的特点
二、锻造余热淬火工艺
第三节形变热处理
一、低温形变热处理
二、高温形变热处理
三、形变热处理的强化机理
四、形变热处理的应用
第四节非调质钢的热处理
一、非调质钢的概念
二、非调质钢的强化原理
三、非调质钢的应用
第五节激光热处理与电子束热处理
一、激光热处理
二、电子束热处理
第六节气相沉积
一、化学气相沉积
二、物理气相沉积
三、气相沉积层的特点
第七节真空热处理
一、真空高压气淬
二、乙炔低压渗碳
三、真空热处理的特点及发展前景
第八节离子渗扩热处理
一、离子注入
二、离子渗氮
三、离子渗碳
第九节其他热处理技术
一、氮基可控气氛热处理
二、超细化热处理
三、太阳能热处理
第十节计算机在热处理中的应用
一、概述
二、渗碳工艺过程的计算机控制
三、热处理生产线的计算机控制
复习思考题
第五章热处理质量检验及误差分析
第一节各种理化检测仪器的功能、用途
及使用方法
一、化学成分检验仪器
二、显微组织分析仪器
三、无损检测仪器
四、力学性能检测设备
第二节材料缺陷对热处理质量的影响
一、材料表面质量缺陷及其影响
二、材料内部缺陷及其影响
三、热处理工艺材料缺陷及其影响
第三节工件热处理变形及其处理方法
一、热处理变形的概念
二、热处理变形的种类
三、热处理变形的原因
四、热处理变形的预防
五、热处理变形的校正方法
第四节工件热处理缺陷及其
预防方法
一、加热阶段产生的缺陷及其
预防方法
二、冷却阶段产生的缺陷及其
预防方法
三、加工过程和后续处理中产生的缺陷
及其预防方法
第五节表面淬火、化学热处理的质量检验
及缺陷的预防和补救方法
一、感应淬火工件的质量检验及缺陷的预防
和补救方法
二、渗碳件的质量检验及缺陷的预防
和补救方法
三、碳氮共渗件的质量检验及缺陷的
预防和补救方法
四、渗氮件的质量检验及缺陷的
预防和补救方法
五、氮碳共渗件的质量检验及缺陷的
预防和补救方法
复习思考题
第六章热处理设备的使用、维护
与保养
第一节常用热处理加热设备的结构
和性能
一、热处理电阻炉
二、热处理浴炉
第二节筑炉材料
一、常用隔热材料及其特点
二、其他筑炉材料
三、耐火泥
四、普通黏土砖
第三节热处理设备简介
一、真空热处理炉
二、可控气氛及发生装置
三、可控气氛热处理炉
第四节热处理设备的验收、安装、调试
注意事项
一、可控气氛多用炉的安装与调试
二、真空炉的安装与调试
第五节热处理设备的维护与常见故障的
排除
一、真空炉的维护与常见故障的排除
二、可控气氛多用炉的维护与常见故障
的排除
第六节热处理车间设备的平面布置与
生产组织
一、热处理设备平面布置的基本原则
二、热处理设备的平面布置
三、热处理生产的组织原则
第七节热处理设备的节能与技术改造
一、国内外热处理能源的应用状况
二、热处理设备的节能与技术改造
第八节热处理工装夹具的设计及制作
一、热处理常用工装夹具
二、工装夹具的设计原则
三、热处理工装夹具的制作特点
四、工装夹具的鉴定与修理
复习思考题
试题库
知识要求试题
一、判断题试题（207）答案（241）
二、选择题试题（215）答案（241）
三、计算题试题（227）答案（242）
四、简答题试题（227）答案（243）
技能要求试题
一、W18Cr4V高速工具钢拉刀的热处理
二、QBe2铍青铜轴承套圈固溶处理和
时效处理
三、2A12铝合金风叶固溶处理和
时效处理
四、9Cr2Mo钢冷轧辊的热处理
五、65Mn钢MQ8260型曲轴磨床头架
主轴的热处理
六、45钢曲轴的热处理
七、60Si2MnA钢仪表机床专用卡头的
热处理
八、常规金相试样的制备与检验
九、对合金工模具钢试样进行金相组织
鉴别并判定牌号及热处理工艺
十、9Mn2V钢螺纹磨床丝杠的表面淬火
模拟试卷样例
一、判断题试题（237）答案（252）
二、选择题试题（238）答案（252）
三、计算题试题（239）答案（252）
四、简答题试题（239）答案（253）

前言/序言

《精密金属加工与表面工程》 内容简介： 本书系统地阐述了现代精密金属加工技术及其在材料表面工程领域的关键应用。全书分为十章，力求理论与实践相结合，为从事精密加工、表面处理、材料改性和相关研发工作的技术人员、工程师及高级技工提供一份全面而深入的参考。 第一章 绪论：精密金属加工与表面工程的时代背景 本章首先回顾了材料科学与工程技术发展的宏观趋势，重点介绍了精密制造作为现代工业基石的重要性，以及表面工程在提升材料性能、延长使用寿命、实现特殊功能等方面的核心价值。我们将探讨精密加工与表面工程相互依存、协同发展的关系，并简要介绍本书的整体结构和学习目标。通过对相关行业标准的解读，使读者对精密加工与表面工程的内涵、外延及发展前景有初步的认识。 第二章 精密金属材料的微观结构与性能 要实现高精度的加工和理想的表面性能，深入理解金属材料的微观结构是必不可少的。本章将详细讲解金属材料的晶体结构、晶界、位错、空位等基本概念，以及它们对材料力学性能（如强度、塑性、韧性）、物理性能（如导电性、导热性）和化学性能（如耐腐蚀性）的影响。我们将重点分析几种在精密加工和表面工程中常用的金属材料，如高合金钢、钛合金、铝合金、铜合金等，阐述其微观结构的特点、形成机制以及如何通过热处理等手段进行调控。此外，本章还将介绍材料表征技术，如金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等，帮助读者直观理解材料的微观世界。 第三章 精密机械加工原理与工艺 本章深入探讨各类精密机械加工方法的原理、特点、适用范围及工艺参数优化。我们将详细介绍以下几种关键的加工技术： 切削加工： 包括车削、铣削、磨削、钻削、镗削等。重点讲解刀具材料、刀具几何参数、切削参数（切削速度、进给量、切削深度）对加工精度、表面粗糙度、切削力和切削热的影响。将深入分析切削机理，包括切屑的形成、变形与断裂，以及刀具磨损的类型与预防措施。 磨削加工： 详细介绍砂轮的结构、特性、选择与修整。重点阐述磨削加工的原理、磨削过程中的热效应、表面完整性问题以及如何实现超精密磨削。 电加工： 包括电火花加工（EDM）和电解加工（ECM）。详细介绍其基本原理、工艺特点、适用材料及高精度加工的可能性。 激光加工： 介绍激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光冲击强化等技术的原理、优势及其在精密加工中的应用。 超精密加工： 阐述车削、铣削、磨削等技术在纳米级加工中的突破，以及金刚石车刀、离子束抛光等技术的应用。 本章还将讨论切削液的作用、选择及其环保问题，以及机床精度、刚性、振动等因素对加工质量的影响。 第四章 高性能刀具材料与设计 刀具是精密加工的核心要素。本章将聚焦高性能刀具材料的开发与应用，以及刀具的设计理论。我们将详细介绍硬质合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）、聚晶金刚石（PCD）等先进刀具材料的性能特点、制备工艺及适用范围。针对不同加工对象和工况，深入分析刀具几何参数（前角、后角、刀尖圆弧半径等）的优化设计原则，以及涂层技术（如TiN, TiCN, Al2O3, TiAlN等）在提高刀具耐磨性、降低切削力、改善加工表面质量方面的作用。此外，本章还将介绍刀具的失效机理、寿命预测方法及经济性评估。 第五章 表面形貌控制与测量 表面形貌直接关系到零件的功能性，如摩擦磨损、润滑、密封、抗疲劳、光学性能等。本章将系统介绍表面形貌的描述参数（如表面粗糙度、轮廓度、波纹度）、测量方法与仪器。详细阐述影响表面形貌的关键因素，包括加工工艺选择、刀具磨损、切削参数、切削液等。我们将重点介绍各种精密加工技术（如磨削、抛光、珩磨、研磨）如何实现对表面形貌的精确控制，并探讨表面纹理化技术（如激光纹理、微纳压印）的应用。同时，本章还将介绍表面形貌的评价标准和相关国际国内标准。 第六章 材料表面改性技术（一）：热处理工艺 虽然本书不直接涉及“热处理工技师鉴定培训教材”的内容，但理解材料在精密加工前后及应用过程中的热处理变化是必不可少的。本章将从材料科学角度，系统介绍与精密加工表面质量密切相关的热处理工艺。内容涵盖： 退火与正火： 旨在消除内应力、细化晶粒、改善切削加工性能。 淬火与回火： 提高材料硬度、强度、耐磨性，并解释其对加工变形的影响。 表面淬火（感应加热、火焰加热）： 针对工件表面进行局部强化，保留心部韧性。 渗碳、渗氮、碳氮共渗： 提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性。 时效处理： 稳定材料性能，消除加工过程中可能产生的应力。 本章将重点分析不同热处理工艺对金属材料微观结构、硬度、组织以及加工性能的影响，并讨论热处理过程中可能出现的变形、开裂等问题及其预防措施。 第七章 材料表面改性技术（二）：物理与化学表面处理 本章将深入探讨物理和化学方法在材料表面改性方面的应用，为提升零件性能提供更多手段。 物理气相沉积（PVD）： 介绍溅射、蒸发等PVD技术，以及TiN, TiAlN, CrN, DLC（类金刚石碳）等涂层的制备工艺、微观结构、力学性能和应用，特别是在刀具、模具、精密零部件上的应用。 化学气相沉积（CVD）： 介绍CVD及其各种变体（如等离子体增强CVD, 低压CVD）在制备高性能涂层中的优势，如硬质合金、陶瓷涂层等。 离子注入： 阐述离子注入技术如何改变材料表面元素的组成和结构，从而提高硬度、耐磨性和耐腐蚀性。 化学氧化与钝化： 介绍金属氧化膜（如阳极氧化）和钝化处理在提高耐腐蚀性方面的作用。 化学镀： 介绍化学镀镍、化学镀铜等工艺，以及其在复杂形状零件上的应用。 第八章 表面工程在精密零部件中的应用 本章通过具体案例，展示精密加工与表面工程技术在提升关键零部件性能方面的实际应用。我们将重点分析以下几个方面： 航空航天领域： 如航空发动机叶片、起落架部件的抗高温、抗氧化、耐磨损处理。 汽车工业： 如发动机活塞环、气缸套、曲轴、齿轮的耐磨、减摩、抗腐蚀处理。 模具制造： 如冲压模、注塑模的耐磨、防粘、抗腐蚀处理，提高使用寿命和产品质量。 医疗器械： 如植入物、手术器械的生物相容性、抗菌性、耐腐蚀性处理。 电子信息产业： 如半导体器件、精密连接器的表面功能化处理。 通过分析这些应用案例，读者将能够更深刻地理解精密加工与表面工程技术在现代工业中的战略地位。 第九章 加工过程中的质量控制与优化 本章聚焦于如何建立健全的质量控制体系，确保精密加工与表面工程的最终产品质量。我们将讨论： 过程监控： 介绍在线监测技术，如切削力监测、振动监测、温度监测，以及它们在指导工艺调整、预防质量问题中的作用。 质量检验： 详细介绍表面粗糙度测量、尺寸精度检测、形貌分析、涂层厚度检测、硬度测试等常用的检测方法和仪器。 失效分析： 探讨零件在加工或使用过程中可能出现的失效模式（如磨损、疲劳、腐蚀），以及如何通过分析确定失效原因，并采取纠正措施。 工艺优化： 结合统计过程控制（SPC）和实验设计（DOE）等方法，介绍如何系统地优化加工参数，提高产品的一致性和良品率。 数字化与智能化： 简要介绍数字化制造、智能工厂等概念在精密加工与表面工程领域的应用前景。 第十章 安全、环保与可持续发展 本章强调精密加工与表面工程活动中的安全生产和环境保护意识。我们将讨论： 安全操作规程： 重点讲解机械加工、热处理、表面处理等过程中常见的安全风险，以及相应的防护措施和应急处理预案。 环境保护： 关注切削液、化学试剂、废气、废水的处理与回收，以及减少能源消耗和废弃物产生。 绿色制造理念： 探讨如何将可持续发展理念融入精密加工与表面工程的整个生命周期，推动行业向更环保、更节能的方向发展。 本书力求内容严谨、逻辑清晰，并配以丰富的图例和案例分析，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，掌握先进的技术方法，从而在实际工作中应对各种挑战，不断提升精密金属加工与表面工程的技艺水平。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始拿到这本书，我抱着一种“死马当活马医”的心态，因为之前的学习经历总是让我觉得枯燥乏味，提不起兴趣。但这本书完全颠覆了我的看法。它在讲解方式上非常灵活，不仅仅是枯燥的文字描述，还加入了大量的示意图、流程图，甚至还有一些对比性的表格，让抽象的概念变得直观易懂。比如，在讲解不同晶体结构的演变时，图示的清晰程度简直令人惊叹，让我这个工科背景不强的读者也能轻松理解。而且，它在内容组织上也非常有逻辑性，从基础概念讲到工艺细节，再到质量控制和安全注意事项，层层递进，让学习过程更加顺畅。最让我感到惊喜的是，书中对一些容易混淆的概念进行了详细的辨析，比如奥氏体、珠光体、马氏体之间的区别和联系，不再是简单的定义，而是通过对它们形成条件和显微组织特征的对比，让我彻底弄明白了。这本书让我觉得学习不再是件痛苦的事情，而是一种探索和发现的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一个已经在这个行业摸爬滚打了几年的老手，我一直觉得理论知识的补充对于提升技艺至关重要。市面上关于热处理的书籍不少，但很多要么过于学术化，要么过于浅显，很难找到一本既有深度又不失实用性的。这本《热处理工技师鉴定培训教材》恰恰填补了这个空白。它在原理阐述上非常扎实，对各种热处理方法的机理分析透彻，比如渗碳、氮化、调质等，不仅解释了“是什么”，更深入探讨了“为什么”。更难能可贵的是，教材中穿插了大量的实际案例和常见问题的分析，比如如何避免淬火裂纹，如何提高渗碳层的均匀性等等。这些内容都是我们在日常工作中经常会遇到的难题，书中提供的解决方案和思路，让我受益匪浅。阅读过程中，我常常能联想到自己曾经遇到的类似情况，并且找到了更优化的操作方法。这本书就像一位经验丰富的老前辈，在循循善诱地指导我如何更专业、更高效地完成工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对金属材料世界的大门！之前对各种金属的硬度、韧性、强度这些概念只是模糊的了解，觉得它们是“金属”这个大类里的一些属性，但具体是怎么来的，又该如何调控，我是一窍不通。培训教材深入浅出地讲解了金属的微观结构，比如晶格、位错等等，这些概念在学习过程中虽然有些晦涩，但配合图示和案例，我真的感觉自己能“看见”金属在加热和冷却过程中发生的细微变化。尤其是在讲到不同热处理工艺对这些微观结构的影响时，简直是醍醐灌顶。比如，淬火的快速冷却如何“锁住”了高温下的细小晶粒，从而提高硬度；而退火又是如何让那些被“憋住”的应力得以释放，让金属变得柔软。这本书不只是理论的堆砌，它让我明白，所谓的“材料性能”并非神秘莫测，而是可以通过一系列可控的工艺过程来塑造的，这让我对今后的实际操作充满了信心，也让我对“技师”这个职业有了更深的敬意。

评分☆☆☆☆☆

对于我来说，这本书不仅仅是一本培训教材，更像是一本“秘籍”。在实际工作中，我们很多时候都是凭经验操作，但经验总有局限性，也容易出现一些难以解释的偏差。《热处理工技师鉴定培训教材》的出现，就像给我提供了一把解锁这些“谜团”的钥匙。书中关于各种检测手段的介绍，比如金相分析、硬度测试、拉伸试验等等，让我明白如何用科学的方法来验证我们的操作效果，而不是仅仅依靠主观感受。而且，它对这些检测方法的原理和操作要点都进行了详细的说明，让我能够更好地理解检测结果的意义，并根据检测结果来调整我们的热处理工艺。这本书还特别强调了安全操作规程和环境保护的重要性，这在现在的社会环境下显得尤为重要。它让我意识到，作为一名合格的热处理技师，不仅要有精湛的技术，更要有高度的责任感和环保意识，这是一种全面的提升。

评分☆☆☆☆☆

这是一本让我对“标准化”和“精益求精”有了全新认识的书。在学习过程中，我深刻体会到，看似简单的加热、保温、冷却过程，背后却蕴含着丰富的科学原理和严谨的工艺要求。教材详细阐述了每一步操作对最终产品质量的深远影响，比如温度的微小波动可能导致的性能巨大差异，保温时间的精准控制如何影响组织均匀性，冷却介质的选择又如何决定了材料的淬透性。书中还提到了很多关于如何优化工艺参数，如何减少能耗，以及如何提高生产效率的技巧，这些都是我在实际工作中渴望了解但又难以获得的宝贵信息。它让我明白，优秀的热处理技师不仅仅是执行者，更是工艺的优化者和质量的守护者。通过学习这本书，我不仅获得了鉴定所需知识，更重要的是，它在我心中种下了一颗追求卓越的种子，激励我不断学习，不断进步，成为一名真正意义上的技术专家。