本手册是一部热处理专业的综合工具书，共4卷。本卷是第3卷，共22章，内容包括：绪论，热处理温度测量，可控气氛及碳势控制、氮势控制，热处理工艺过程控制，热处理自动化与智能化，热处理车间设计，热处理节能、环保与安全，热处理工艺材料与淬火冷却介质，热处理设备常用的材料及基础构件，可控气氛热处理炉，真空热处理炉，感应热处理设备，离子热处理设备，激光热处理设备，气相沉积设备，铝合金热处理设备，钢板热处理生产线，大型铸锻件热处理设备，热处理冷却设备，热处理清洗设备，热处理清理及强化设备，热处理设备设计基础及选型。本手册由中国机械工程学会热处理分会组织编写，内容系统全面，具有一定的权威性、科学性、实用性、可靠性和先进性。
1）本手册是一部热处理专业的综合工具书，由中国机械工程学会热处理分会组织编写。手册采用了现行的热处理相关技术标准资料，内容系统全面，图表实例丰富，实用性和操作性强。
2）本手册内容包括绪论，热处理温度测量，可控气氛及碳势控制、氮势控制，热处理工艺过程控制，热处理自动化与智能化，热处理车间设计，热处理节能、环保与安全，热处理工艺材料与淬火冷却介质，热处理设备常用的材料及基础构件，可控气氛热处理炉，真空热处理炉，感应热处理设备，离子热处理设备，激光热处理设备，气相沉积设备，铝合金热处理设备，钢板热处理生产线，大型铸锻件热处理设备，热处理冷却设备，热处理清洗设备，热处理清理及强化设备，热处理设备设计基础及选型。
3）本套手册在实用性方面，突出一个用字，做到应用为重，学用结合，体现基础理论、基础工艺、基础数据、基本方法、典型案例、现行标准的有机结合；在系统性方面，突出一个全字，包括材料、组织、工艺、性能、应用，材料热处理、零件热处理，质量控制与质量检验、质量问题与分析，设备设计、选用、操作、维护，能源、安全、环保，标准化等，确保体系清晰，有用好用；在先进性方面，突出一个新字，着重介绍新材料、新工艺、新设备、新理念、新标准、新零件、前沿理论与技术。
《中国热处理与表层改性技术路线图》指出，热处理与表层改性赋予先进材料极限性能，赋予关键构件极限服役性能。热处理与表层改性是先进材料和机械制造的核心技术、关键技术、共性技术和基础技术，属于国家核心竞争力。践行该路线图应该结合我国经济发展的大环境变化和制造转型升级的发展要求，以关键构件的可靠性、服役寿命和结构重量三大问题为导向，以绿色化、精密化、智能化、标准化为着力点，通过关键构件热处理技术领域的创新，助推我国从机械制造大国迈向机械制造强国的进程。
热处理作为机械制造工业中的关键工艺之一，对发挥材料潜力、延长关键零件服役寿命和推动整体制造业的节能减碳和高质量发展起着关键作用。为了促进行业技术进步，交流和推广先进经验，指导工艺操作，1972年由原一机部机械研究院组织国内从事热处理的大专院校、研究院所和重点企业的专业技术人员编写了《热处理手册》，出版后深受广大读者欢迎。时至今日，《热处理手册》已修订四次。
在第4版《热处理手册》出版的十几年间，国内外热处理技术飞速发展，涌现出许多先进技术、装备，以及全过程质量管理方法和要求，因此亟须对《热处理手册》进行再次修订，删除陈旧过时的内容，补充先进典型技术，满足企业生产和行业技术发展的需要，切实发挥工具书的作用。鉴于此，中国机械工程学会热处理分会组织国内专家和学者自2020年5月起，按照实用性、系统性、先进性和高标准的原则开展修订工作，以求达到能正确指导生产、促进技术进步的目的。
本次修订，重点体现以下几方面：
在实用性方面，突出一个用字，做到应用为重，学用结合。体现基础理论、基础工艺、基础数据、基本方法、典型案例、先进标准的有机结合。
在系统性方面，突出一个全字，包括材料、组织、工艺、性能、应用，材料热处理、零件热处理，质量控制与质量检验、质量问题与分析，设备设计、选用、操作、维护，能源、安全、环保，标准化等，确保体系清晰，有用好用。
在先进性方面，突出一个新字，着重介绍新材料、新工艺、新设备、新理念、新标准、新零件、前沿理论与技术。
在高标准方面，突出一个高字，要求修订工作者以高度的责任感、使命感总结编写高质量、高水平、高参考价值的技术资料。
此次修订的体例与前4版保持了一定的继承性，但在章节内容上根据近年来国内新兴行业的发展和各行业热处理技术发展状况，结合我国热处理企业应用的现状做了符合实际的增删，增加了许多新内容，其中的技术信息主要来自企业和科研单位的实用数据，可靠真实。修订后的手册将成为一套更加适用的热处理工具书，对机械工业提高产品质量，研发新产品起到积极的作用。
本卷为《热处理手册》的第3卷，与第4版相比，主要做了以下变动：
由第4版的15章修订为22章。新增了第2章 热处理温度测量第3章 可控气氛及碳势控制、氮势控制第5章 热处理自动化与智能化第10章 可控气氛热处理炉第16章 铝合金热处理设备第17章 钢板热处理生产线和第18章 大型铸锻件热处理设备七章；将第4版中的真空与等离子热处理炉一章拆分为第11章 真空热处理炉第13章 离子热处理设备两章，并将第4版中的表面改性热处理设备一章拆分为第14章 激光热处理设备第15章 气相沉积设备两章；删去了热处理浴炉及流态粒子炉热处理燃料炉两章。以上修订充分展示了近十年来热处理设备发展的新动向。此次修订对近年常用热处理设备及其工艺应用的发展情况进行了系统梳理，从设备选用人员的角度出发，将热处理炉按类型、加热方式与气氛进行分类介绍，增加了设备总图、关键结构、主要参数（如装载量、额定温度、温度均匀性、气氛均匀性、真空度、功率、转速、流量等）、技术规范、节能环保、安全操作、维护保养等内容，对其他章节进行了修订，完善了热处理装备的自动化、数字化和智能化内容。
本手册由徐跃明担任总主编，本卷由韩伯群、曾爱群担任主编，编写的人员有：向建华、 束东方、董小虹、梁先西、曹治中、殷汉奇、王桂茂、苏宇辉、冯耀潮、赵伟民、史有森、张志鹏、陈雪峰、李儒冠、彭天成、常玉敏、梁航、张良界、姚继洪、马敏、朱小军、高彬彬、邓乔枫、褚会东、吴石勇、沈顺飞、陈志强、丁礼、牟宗山、夏金龙、耿凯、朱品亮、马建中、丛培武、周新宇、李琳、王松明、杨晔、孙戍东、王晖、陆叶星、赵程、姚建华、陈智君、王梁、吴爱民、张贵锋、赵彦辉、李贤君、巫小林、王昭东、胡文超、罗平、左训伟、陈乃录、沙丽华、王群华、施剑峰。
第5版手册的修订工作得到了各有关高等院校、研究院所、企业及机械工业出版社的大力支持，在此一并致谢。同时，编委会对为历次手册修订做出贡献的同志表示衷心的感谢！
中国机械工程学会热处理分会
前言
第1章绪论1
1.1热处理设备的分类1
1.1.1热处理主要设备1
1.1.2热处理辅助设备1
1.2热处理炉的分类和特性2
1.2.1热处理炉的分类2
1.2.2热处理炉的主要特性2
1.3热处理设备的技术经济指标3
1.3.1性能指标3
1.3.2运行指标4
1.3.3能耗及碳排放指标4
1.3.4可靠性及寿命4
1.3.5安全卫生与环境5
1.4热处理设备的绿色、低碳、智能化发展5
参考文献5
第2章热处理温度测量6
2.1热处理设备和仪表系统分类6
2.1.1热处理炉分类6
2.1.2仪表系统分类7
2.2温度传感器7
2.2.1热电偶7
2.2.2热电阻15
2.2.3辐射温度计15
2.2.4其他温度传感器15
2.3温度显示与控温仪表16
2.3.1数字式温度显示调节仪表16
2.3.2智能调节仪17
2.4系统精度校验（SATs）19
2.4.1系统精度校验和最大允许调整量要求19
2.4.2实施条件21
2.4.3校验周期21
2.4.4校验程序21
2.5温度均匀性测量（TUS）23
2.5.1实施条件和测量周期23
2.5.2检测装置和检测方法25
2.5.3温度均匀性测量和替代方法26
2.5.4补充热辐射测试31
参考文献31
第3章可控气氛及碳势控制、氮势控制32
3.1可控气氛分类、应用及安全32
3.1.1可控气氛分类32
3.1.2可控气氛的选择与使用33
3.1.3可控气氛的安全使用34
3.2可控气氛的制备37
3.2.1放热式气氛制备37
3.2.2吸热式气氛制备42
3.2.3放热-吸热式气氛发生器46
3.2.4甲醇裂解气氛47
3.2.5氮基气氛47
3.2.6氨气的汽化与氨裂解气48
3.2.7气体净化装置52
3.2.8可控气氛经济指标对比56
3.3可控气氛的碳势控制57
3.3.1炉内气氛与钢铁的氧化还原反应57
3.3.2碳势控制61
3.4可控气氛的氮势控制69
3.4.1氮势69
3.4.2气氛组分关系71
3.4.3气氛测量装置74
3.4.4氮势控制76
参考文献77
第4章热处理工艺过程控制78
4.1热处理的温度控制78
4.1.1影响温度控制的因素78
4.1.2热处理炉的温度管理81
4.2热处理的气氛控制82
4.2.1影响气氛控制的因素82
4.2.2热处理气氛的管理84
4.3热处理的冷却控制84
4.3.1影响冷却控制的因素84
4.3.2热处理冷却的管理85
4.4热处理工艺过程的监视测量85
参考文献88
第5章热处理自动化与智能化89
5.1热处理装备自动化89
5.1.1工艺及过程自动控制89
5.1.2物流自动化93
5.1.3热处理装备的智能化96
5.2数字化热处理98
5.2.1热处理系统层级划分98
5.2.2数字化热处理设备98
5.2.3热处理数字化生产100
5.2.4远程数字化接口要求105
5.3热处理智能化106
5.3.1智能化的基本概念106
5.3.2热处理（渗碳）工艺在线决策111
5.3.3热处理故障预测111
参考文献113
第6章热处理车间设计114
6.1工厂设计一般程序114
6.2热处理车间分类114
6.3热处理车间生产任务和生产纲领115
6.4车间工作制度及年时基数115
6.5工艺设计116
6.6热处理设备的选型与计算117
6.7热处理车间智能化121
6.8车间位置与设备平面布置122
6.9热处理车间建筑物与构筑物131
6.10车间公用动力和辅助材料消耗量132
6.11热处理车间的职业卫生、职业安全137
6.12热处理车间的环境保护138
6.13节约能源与合理用能140
6.14热处理车间人员定额141
6.15热处理车间主要数据、技术经济指标和设计工作说明142
参考文献143
第7章热处理节能、环保与安全144
7.1热处理节能144
7.1.1热处理节能的几个基本因素144
7.1.2热处理节能的基本策略和途径146
7.1.3热处理工艺与节能146
7.1.4热处理设备节能148
7.1.5热处理的余热利用150
7.1.6热处理工辅具的节能152
7.1.7生产管理节能153
7.2热处理环境保护154
7.2.1热处理生产的环境污染与危害154
7.2.2热处理的环境保护要求157
7.3热处理安全生产158
7.3.1热处理生产的危险因素和有害因素158
7.3.2热处理厂房和作业环境的安全159
7.3.3生产物料和剩余物料的使用与
储存安全159
7.3.4生产装置的使用安全160
7.3.5热处理工艺作业过程的安全161
7.3.6热处理生产安全卫生防护技术措施162
7.3.7热处理生产安全卫生管理措施163
参考文献163
第8章热处理工艺材料与淬火冷却介质164
8.1热处理原料气体164
8.1.1氢气164
8.1.2氮气164
8.1.3氨气（液氨）165
8.1.4丙烷165
8.1.5丁烷165
8.1.6液化石油气165
8.1.7天然气165
8.1.8乙炔165
8.1.9甲醇166
8.2热处理用盐166
8.2.1热处理盐浴基本成分166
8.2.2热处理盐浴使用范围167
8.2.3盐浴校正（脱氧）剂167
8.3化学热处理渗剂168
8.3.1氮碳共渗剂168
8.3.2QPQ复合处理工艺材料169
8.3.3渗硼剂170
8.3.4渗铬剂171
8.3.5渗钒剂172
8.3.6渗钛剂173
8.3.7硼铝及多元金属共渗剂174
8.3.8TD金属碳化物覆层处理剂174
8.3.9渗硫剂175
8.3.10渗硅剂176
8.3.11渗锌剂177
8.3.12渗铝剂177
8.4热处理涂料179
8.4.1热处理保护涂料179
8.4.2化学热处理防渗涂料180
8.5淬火冷却介质181
8.5.1水及盐溶液181
8.5.2淬火油182
8.5.3聚合物淬火液187
8.5.4淬火冷却介质的选择193
8.5.5聚合物淬火液冷却系统的安装、维护与控制195
参考文献196
第9章热处理设备常用的材料及基础构件198
9.1耐火材料198
9.1.1耐火材料的主要性能198
9.1.2常用
书单推荐
