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一、表面淬火
二、少无氧化热处理
三、离子注入
四、电子束处理
一、表面淬火
什么是表面淬火
表面淬火有何特点
表面淬火重要处理哪些问题
表面淬火的发展
表面－心部不一样性能规定，高效率生产
不变化表面化学成分，只变化表面组织
• 要点：用迅速加热法，使零件表面层很快地达到淬火温
度（A化），在热量传至内部之前，立即冷却使表
面层淬硬。
• 材料：中碳钢及中碳合金钢，如40、45、40Cr。
感应加热
• 分类（加热措施）
激光加热
火焰加热
一、表面淬火
（一）感应加热表面淬火
1、感应加热原理
* 感应电流 --- 涡流
* 集肤效应
* 电流透入深度(δ)与电流频率( f )的关系:
运用电磁感应原理
集肤效应示意图
感应加热表面淬火示意图
零件处在交变磁场（感应线圈产生）中产生感应电流（涡流），从而产生热量（零件阻抗通电流产生的热量）使零件被加热，随即冷却淬火。
一、表面淬火
ρ—工件电阻率
μ——工件的相对导磁率
f——电流频率
可见：
1）f愈高， δ越小，淬硬层深度越浅。
2） ρ愈大， μ愈小，δ越大。
2、分类（按电源频率）
工频：50Hz，～100W/cm2；
中频：＜10kHz，功率密度＜ 5 W/cm2；
高频、超高频：20 ～1000kHz，功率密度2 ～10 W/cm2；
一般地：淬火硬化层厚度随感应加热器频率↗而↘；
但感应电流随感应加热器频率↗而↗ ，即表面加热热效率高（易过热）。
应根据工件尺寸和规定的淬硬层深度选择合理的电流频率。
δ = 10～15mm
δ >2mm
δ = ～2mm
3、高频感应加热表面淬火后的组织和性能
迅速加热时钢的相变特点
1）临界温度升高，转变在较宽的温度范围内完毕
2）奥氏体晶粒较细
3）奥氏体成分不均匀
高频感应淬火后的组织
M →M+F →原始组织
高频感应淬火后的性能
硬度比一般淬火高2～3HRC
疲劳强度提高
强度提高
4、感应加热淬火重要工艺原因
预处理：
表面淬火前，须对零件进行正火或调质处理，以保证零件心部具有良好的综合性能。
硬化层深度确实定：
抗磨损：1～
抗疲劳：2～12mm
感应加热淬火温度
由于感应加热速度快，但组织转变又具有热滞后，为使组织转变充足，因此感应加热温度应比常规加热温度提高30～50℃。
加热比功率（单位面积加热功率W/cm2 ）
比功率大，加热熔化充足、相对晶粒较大。因此：
大加热比功率：原始组织较细、硬化层较深、移动式持续加热；
小加热比功率：原始组织较粗、零件形状复杂、同步加热。
感应器（感应线圈）
感应器一般为中空、内通冷却介质的纯铜管制造而成。
（加热方式、感应器形状、应用状况等P133图4—8）
后处理：
表面淬火后，一般要对零件进行低温（160～200 ℃）回火处理，以减少淬火应力和脆性。
冷却：
水，油，有机溶液
喷射冷却，浸淬
5、工艺特点
加热速度快，热效率高达60%以上，生产率高；
产品质量高，工件变形小，不易氧化及脱碳；
易实现批量产品的机械化和自动化，清洁无污染。
设备投资大,不适于复杂形状零件和小批量生产。