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编辑推荐

　　

内容简介

《机械零件选材及热处理设计手册》是机械零件设计选材及确定热处理技术条件的工具书，也是一本介于机械冷、热加工之间的桥梁工具书。
全书内容包括机械零件选材和热处理方法选择原则，各种材料和热处理技术要求在图样上标注的方法及工艺路线安排。本手册重点突出对汽车和其他不同用途的齿轮 、轴杆 、弹簧 、 轴承 、紧固件五大类机械基础零件的选材和热处理技术要求的详细介绍。同时还介绍了高铁、船舶及海洋工程、石化、冶金、矿山、建筑、农机具、电机电器、机床、工模具和工业炉窑等零件的选材和热处理技术条件确定。
本手册内容系统全面，技术数据可靠，标准最新，具有实用性、知识性和自学性，是一本机电产品设计人员不可多得的必备工具书。
本手册可供机电产品设计人员，特别是年轻技术人员选择材料及热处理工艺方法使用。也可供金属材料及热处理技术人员和其他科研人员、设计人员、工艺人员和相关专业的在校师生参考。

目录

前言
第一章机械零件选材原则及材料在
图样上的标注方法1
第一节机械零件的选材原则1
一、选材要保证零件的机械性能1
二、选材要保证零件的工艺性能1
三、选材要考虑性价比和经济性2
第二节选材和失效3
一、机械零件的失效形式3
二、机械零件失效的原因4
第三节选材的要求4
一、选材的标准化4
二、机械零件的系列化5
三、零部件选材的通用化5
四、模块化设计7
第四节选材和节能环保9
一、控制污染大气的物质排放9
二、控制工业废水排放9
三、固体废弃物的处理、处置和利用9
四、轿车座舱空气质量的控制10
第五节选材和轻量化11
一、轻量化技术的优越性11
二、实现轻量化的措施11
三、机电产品轻量化技术的实现途径12
四、汽车如何实现轻量化12
第六节选材和安全13
一、汽车零件选材的安全性13
二、压力容器选材的安全性13
第七节产品设计、选材和回收14
一、机械零件设计与回收14
二、回收和拆解14
三、汽车材料回收标识和标记15
第八节材料在产品图样上的标注方法16
一、一般原则16
二、金属材料的标注方法17
三、非金属材料的标注方法38
第二章机械零件热处理方法选择
原则41
第一节预备热处理在零件成形过程中的
选用41
一、退火方法的选用41
二、正火方法的选用42
三、钢铁零件退火与正火42
四、退火与正火工艺方法的选用原则43
五、调质(淬火+高温回火)工艺应用
原则43
六、预备热处理在有色金属零件上的
应用44
第二节最终热处理在机械零件设计时的
选用45
一、钢铁零件热处理技术要求45
二、最终热处理在有色金属零件中的
应用46
三、最终热处理方法选用注意事项48
第三节高温化学热处理方法的选用49
一、渗碳49
二、碳氮共渗52
第四节低温化学热处理方法的选用53
一、气体渗氮53
二、离子渗氮55
三、氮碳共渗56
四、盐浴硫氮碳共渗58
五、低温电解渗硫58
六、低温化学热处理方法选用原则59
第五节感应淬火和火焰淬火的选用61
一、概述61
二、感应淬火62
三、火焰淬火63
第六节表面强化和表面防护方法的选用64
一、喷丸强化64
二、滚压65
三、表面清理除锈66
四、各种表面强化效果比较67
第七节热处理零件的工艺性设计原则69
一、热处理工艺设计考虑原则69
二、淬硬性和淬透性设计考虑原则69
三、钢的淬透性和淬硬性运用原则71
四、钢的其他工艺性能考虑原则74
五、零件结构设计的合理性75
六、感应淬火对零件结构设计的要求79
第八节热处理硬度确定和换算81
一、硬度概述81
二、力学性能换算82
三、有色金属合金的硬度与强度87
四、主要有色金属与钢铁材料的耐蚀性88
五、汽车零件的常用材料及热处理硬度
规定88
第九节选材和金相组织90
一、晶体结构与性能间的关系90
二、我国常用金相组织控制标准91
第三章热处理技术要求在图样上的标注
及工艺路线安排93
第一节热处理技术要求在产品图样上的
标注93
一、热处理技术要求在零件图样上的
标注93
二、表面硬度的各种检测方法95
三、有效硬化层深度标注97
四、渗碳和碳氮共渗零件的标注98
五、渗氮零件的标注99
六、整体零件热处理的标注101
七、齿轮的热处理硬化标注103
八、渗碳层深度的标注104
第二节感应淬火和火焰淬火后硬化区
位置的确定105
一、感应淬火硬化区位置的确定原则105
二、齿轮硬化层分布标注109
第三节热处理工艺路线安排109
一、工艺路线安排的一般原则110
二、预备热处理工序110
三、最终热处理工序110
第四节材料的切削加工性能112
一、化学成分与切削加工性能的关系112
二、金相组织对切削加工性能的影响113
三、影响切削加工性能的其他因素116
四、切削加工和加工硬化117
五、热处理和可加工性的合理配合118
六、非金属材料的可加工性119
第四章齿轮类零件的选材及热处理120
第一节齿轮对材料和热处理的要求120
一、齿轮工作时的受力状况120
二、齿轮传动的功能要求120
三、选材和热处理要求120
第二节齿轮的失效形式121
一、轮齿折断121
二、齿面点蚀122
三、齿面磨损123
四、齿面胶合123
五、齿轮塑性变形124
第三节按齿面接触疲劳强度选材125
一、按软齿面齿轮的接触疲劳强度选材125
二、按硬齿面齿轮的接触疲劳强度选材126
第四节按轮齿弯曲疲劳强度选材129
一、按软齿面齿轮的弯曲疲劳强度选材129
二、按硬齿面齿轮的弯曲疲劳强度选材129
第五节按齿轮钢的淬透性选材130
一、齿轮用钢淬透性130
二、调质硬度和淬硬层深度130
三、按渗碳齿轮钢的淬透性选材131
第六节齿轮的选材和寿命系数、安全
系数133
一、寿命系数133
二、最小安全系数134
第七节正火的低碳锻钢、铸钢齿轮134
一、低碳锻钢和铸钢齿轮材料134
二、热处理135
第八节铸铁齿轮和热处理136
一、铸铁齿轮和热处理方法136
二、铸铁齿轮的接触疲劳和弯曲疲劳
曲线136
三、各种铸铁的具体性能和组织136
四、铸铁齿轮质量控制139
第九节调质的锻钢齿轮和铸造齿轮139
一、软齿面齿轮139
二、调质齿轮截面尺寸的控制140
三、接触疲劳极限和弯曲疲劳极限142
四、齿轮力学性能和齿轮副选配142
五、调质锻钢、铸钢齿轮的质量控制144
第十节渗碳和碳氮共渗处理的齿轮145
一、齿轮渗碳的各种参数146
二、表面硬化齿轮的渗层深度146
三、齿轮毛坯的预备热处理147
四、接触疲劳和弯曲疲劳曲线148
五、齿轮的质量控制149
第十一节齿轮的感应淬火和火焰淬火152
一、表面淬火的运用152
二、材料选择152
三、热处理技术条件152
第十二节齿轮的渗氮和氮碳共渗处理154
一、渗氮154
二、氮碳共渗158
第十三节齿轮用有色金属材料及热处理160
一、齿轮用各种铜合金160
二、齿轮用铜合金的热处理和力学性能161
第十四节粉末冶金齿轮和塑料齿轮162
一、粉末冶金齿轮的优缺点162
二、粉末冶金齿轮的选材及热处理163
三、粉末冶金齿轮实例170
四、国外粉末冶金齿轮170
五、塑料齿轮175
第十五节汽车、拖拉机、摩托车齿轮用
钢及热处理179
一、选材和常规热处理179
二、轿车和轻型汽车齿轮的选材及热
处理182
三、中、重型汽车齿轮的选材及热处理188
四、拖拉机齿轮用钢及热处理192
五、摩托车齿轮用材及热处理192
第十六节蜗杆、蜗轮选材及热处理194
一、失效形式194
二、蜗杆材料及热处理方法选择194
三、蜗轮材料及热处理方法选择195
四、蜗杆、蜗轮副材料选配和许用接触
应力196
五、蜗杆、蜗轮的选材及热处理实例196
第十七节机床齿轮的选材及热处理197
一、机床齿轮选材及热处理设计原则198
二、机床齿轮的预备热处理198
三、机床齿轮最终热处理工艺方法选择199
四、机床齿轮选材及热处理实例202
第十八节特殊齿轮的选材及热处理203
一、高速齿轮的选材及热处理203
二、低速和重载齿轮的选材及热处理205
三、航空齿轮的选材及热处理212
四、风电齿轮的选材及热处理212
五、石油钻头牙轮选材及热处理213
六、石油钻机齿轮的选材及热处理214
七、石油钻机转盘齿轮的选材及热处理215
第五章汽车、拖拉机、机床轴杆管类
零件选材及热处理216
第一节轴的分类、失效及对材料的要求216
一、轴的分类216
二、轴的工作条件、损坏形式及对材料的
要求217
第二节轴杆件常用材料及热处理218
一、选材218
二、轴杆热处理220
第三节机床轴杆件的选材及热处理221
一、机床主轴的材料及热处理要求221
二、典型机床主轴材料及热处理222
三、主轴选材及热处理实例224
四、丝杠的材料选用及热处理226
第四节汽车、拖拉机轴杆件的选材及热
处理230
一、曲轴的选材及热处理230
二、凸轮轴的选材及热处理234
三、连杆的选材及热处理236
四、发动机气门挺杆的选材及热处理239
五、载货汽车半轴的选材及热处理240
六、载货汽车前轴选材及热处理243
七、球叉式等速万向节左右叉轴选材及
热处理244
八、轿车球笼式万向节中的轴杆件选材及
热处理244
九、万向节十字轴的选材及热处理246
十、汽车其他轴杆件的选材及热处理247
第五节其他轴杆类零件的选材及热处理248
一、农机具轴杆件的选材及热处理248
二、汽轮机控制阀杆的选材及热处理248
第六节管类零件选材及热处理249
一、电厂锅炉用钢管和钢板的选材及
热处理249
二、汽车、拖拉机和机床用钢管的选材及
热处理253
第七节轴杆件低温化学热处理和热处理
变形控制262
一、低温化学热处理在轴类零件上的
选用262
二、预备热处理前后的变形公差262
三、轴杆类零件最终热处理后变形公差263
四、轴上键槽淬火控制变形量264
五、机床丝杠、轴类零件时效前后变形
公差264
第六章弹性元件的选材及热处理265
第一节弹性元件的工况和失效265
一、弹簧的工况265
二、弹簧的失效形式265
第二节弹簧钢265
一、弹簧钢的分类和应用范围265
二、弹簧钢的性能要求265
第三节弹簧钢热轧型材268
一、弹簧钢热轧型材的用途和特点268
二、热轧型材的类型269
三、热轧弹簧钢的热处理特性269
第四节弹簧钢冷轧型材271
一、各种钢丝选用原则271
二、冷拔钢丝与冷轧钢带272
三、冷拔强化钢丝与冷轧强化钢带273
第五节弹性合金283
一、高弹性合金283
二、恒弹性合金288
第六节非金属弹性材料的选用290
一、橡胶290
二、增强塑料292
第七节弹簧元件的选材原则294
一、金属材料294
二、非金属材料297
第八节弹簧的热处理和表面强化处理297
一、弹簧的热处理297
二、弹簧的表面强化处理299
三、弹簧的表面防护302
第九节弹簧的选材及热处理实例302
一、圆柱螺旋弹簧302
二、板弹簧304
三、膜片碟簧306
四、扭杆弹簧（含稳定杆）307
五、轿车悬架弹簧309
六、平面涡卷弹簧310
七、机床弹簧夹头311
第七章轴承零件的选材及热处理314
第一节高碳铬滚动轴承钢314
一、钢号和化学成分314
二、对原材料和预备热处理的技术要求314
三、高碳铬滚动轴承钢的选用原则和
实用范围317
第二节高碳铬滚动轴承钢零件的热处理318
一、淬火、回火318
二、轴承零件贝氏体等温淬火后的技术
要求319
三、钢球压碎负荷要求319
四、热处理其他技术要求319
第三节渗碳和碳氮共渗轴承钢323
一、渗碳轴承钢的化学成分324
二、渗碳钢制轴承零件热处理324
三、渗碳轴承钢的具体应用326
四、碳钢钢球渗碳淬、回火技术要求327
五、保持架和滚针轴承外圈碳氮共渗
热处理328
第四节中碳钢和中碳耐冲击轴承钢零件的
选材及热处理330
一、中碳钢轴承零件热处理330
二、中碳耐冲击轴承钢零件的选材及
热处理330
三、特大及重大型轴承零件材料的选用及
热处理332
第五节不锈钢轴承零件的选材及热处理333
一、材料333
二、高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理333
三、其他不锈钢轴承零件的热处理336
四、不锈钢轴承零件的选材实例336
第六节高温轴承钢的热处理336
一、高速钢型高温轴承钢336
二、高温不锈轴承钢339
三、高温渗碳轴承钢339
四、高温轴承钢实例340
第七节其他滚动轴承材料341
一、低淬透性轴承钢341
二、无磁轴承钢341
三、镍基和钴基合金341
四、工程塑料保持架341
五、其他滚动轴承材料的选用342
六、滚动轴承润滑材料343
七、滚动轴承密封材料346
第八节滑动轴承的材料选用347
一、金属滑动轴承材料347
二、非金属滑动轴承材料348
三、推力轴承材料349
四、多孔质金属轴承349
五、轴瓦350
六、其他类型滑动轴承用材简介351
第九节典型轴承零件选材及热处理352
一、火车滚动轴承352
二、汽车滚动轴承353
三、内燃机连杆瓦355
第八章紧固件的选材及热处理360
第一节紧固件的连接紧固、失效和选用360
一、紧固件连接和紧固360
二、螺纹紧固件的工况和失效360
三、螺纹紧固件的选用原则361
第二节螺纹紧固件的性能等级和材料、
硬度之间的关系361
一、材料361
二、紧固件用冷镦钢363
三、保证载荷366
四、热处理368
五、在图样上的其他要求368
第三节粗、细牙螺母的选材及热处理368
一、粗牙螺母368
二、细牙螺母372
三、有效力矩型钢六角锁紧螺母375
四、蝶形螺母保证扭矩378
第四节不锈钢紧固件的选材及热处理379
一、不锈钢螺栓、螺钉和螺柱379
二、不锈钢螺母382
三、不锈钢紧定螺钉385
四、不锈钢自攻螺钉386
第五节高低温用螺纹紧固件的选材及
热处理387
一、螺纹连接副的种类和用途387
二、材料388
三、热处理388
四、其他说明389
第六节有色金属和塑料紧固件的选材及
热处理389
一、有色金属紧固件389
二、塑料紧固件392
第七节铆钉的选材及热处理392
一、抽芯铆钉392
二、其他铆钉395
三、铆钉的热处理要求395
第八节专用螺纹紧固件的选材及热处理395
一、螺钉的选材及热处理395
二、垫圈、挡圈、卡簧的选材及热处理397
三、销的选材及热处理398
四、键的选材及热处理398
五、调整螺栓、螺母的选材及热处理398
第九节紧固件防腐398
一、电镀锌399
二、镀锌、铬400
三、发蓝处理和磷化处理401
第十节紧固件的应用401
一、内燃机401
二、轿车变速器403
三、轿车车轮和制动装置404
第九章高铁、船舶及海洋工程用钢和
热处理406
第一节火车车轴用钢和热处理406
一、铁路机车用合金钢车轴技术条件406
二、50钢车轴技术条件408
第二节重型钢轨用钢和性能要求408
一、对钢轨的性能要求408
二、热轧钢轨的技术要求409
第三节辙叉钢轨的选材及热处理411
一、AT钢轨411
二、高锰钢辙叉413
三、道岔钢轨件淬火技术条件414
第四节其他用途钢轨的选材和性能要求415
一、轻型钢轨用钢及热处理415
二、起重用钢轨416
三、异形钢轨416
四、武钢工业用钢轨416
第五节钢轨的全长热处理417
一、全长淬火钢轨技术要求417
二、拉伸性能418
三、其他要求419
第六节轮箍和车轮的选材及热处理419
一、轮箍419
二、车轮420
第七节铁道用铸钢件、锻钢件423
一、铸钢件423
二、合金钢锻件426
第八节铁道行业热处理通用技术条件427
一、零件热处理前的表面质量要求427
二、热处理技术要求428
三、热处理具体参数428
第九节铁路桥梁用钢和热处理429
一、桥梁用结构钢429
二、铁路桥梁钢支座433
三、高速铁路桥梁用钢434
第十节耐候钢和不锈钢在火车上的应用435
一、铁道车辆用耐大气腐蚀钢436
二、宝钢耐腐蚀结构用热连轧钢板及
钢带437
三、不锈钢在车厢上的应用440
第十一节铁路其他重要零件的选材及
热处理440
一、机车、动车柴油机用球墨铸铁曲轴440
二、机车车辆悬挂装置钢制螺旋弹簧441
第十二节船舶与海洋工程结构用钢及
热处理441
一、分类和牌号441
二、化学成分442
三、热处理和力学性能443
四、表面质量445
五、钢材交货状态和冲击检验批量445
六、中外船舶用钢级别对应关系447
第十三节船用金属螺旋桨448
一、螺旋桨的类型和精度要求448
二、螺旋桨材料、热处理和性能要求449
三、螺旋桨的质量控制450
第十四节舰船用钢和热处理实例450
一、航母用钢板和热处理450
二、核潜艇壳体用材451
三、LNG船用殷瓦钢和热处理452
第十章汽车冲压件选材453
第一节冲压板材的选用原则453
一、冲压件选用板材的原则453
二、冲压件对金属板材性能的要求454
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