表面热处理技术
表面热处理技术
在生产中，有不少零件（如齿轮、曲轴等）都是在弯曲、扭转等变动载荷、冲击载荷及摩擦条件下工作的。零件表面比心部承受更高的应力，且表面由于受磨损、腐蚀等，失效较快，需进行表面强化，使零件表面具有较高的强度、硬度、耐磨性、疲劳极限和耐受性等；而心部仍保持足够的塑性、韧性，防止脆断。对于这些零件，如单从材料选择入手，进行整体热处理，都不能满足其性能要求。解决这一问题的方法是采用表面热处理或者化学热处理。
表面热处理是指不改变工件的化学成分，仅为改变工件表面的组织和性能而进行的热处理工艺，表面淬火是最常用的一种表面热处理方式，它是通过快速加热，仅对工件表层进行的淬火。
根据加热方式不同，表面淬火可以分为感应淬火、火焰淬火、接触电阻加热淬火、电解液加热淬火等。
一、感应淬火
（1）感应淬火的原理感应淬火的原理是利用电磁感应的原理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电的趋肤效应，以涡流形式将零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法，其原理如图4-2所示。它在热处理领域中占有重要地位，这一技术已经在我国被广泛采用。
（2）感应淬火的特点感应淬火与普通加热淬火相比有如下优点：
1）热源在工件表层，加热速度快，热效率高。
2）工件因不是整体加热，变形小。
3）工件加热时间短，表面氧化脱碳量少。
4）工件表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高，有利于发挥材料的潜力，节约材料消耗，延长零件的使用寿命。
5）设备紧凑，使用方便，劳动条件好。
6）便于机械化和自动化。
图4-2 感应淬火的原理
7）不仅用于表面淬火，还可用于穿透加热与化学热处理等。
8）加热速度极快，可扩大奥氏体转变温度范围，缩短转变时间。
9）淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC），脆性较低，具有较高的疲劳强度。
10）经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。
11）淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化、自动化。
12）适于中碳钢35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰铸铁、合金铸铁的火焰淬火。用乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件，工件表面达到淬火温度后，立即喷水冷却。淬硬层深度为2～6mm，否则会引起工件表面严重过热及变形开裂。
感应加热设备较贵，维修、调整比较困难，形状复杂零件的感应器不易制造。
（3）感应淬火的分类感应淬火的分类见表4-1。
表4-1感应淬火的分类
（4）感应淬火的应用感应淬火有如下应用：
1）各种五金工具、手工工具的热处理。如钳子、扳手、旋具、锤子、斧头、刀具等。
2）各种汽车配件、摩托车配件的高频淬火处理。如曲轴、连杆、活塞销、曲柄销、球头销、链轮、凸轮轴、气门、各种摇臂、摇臂轴、变速器内各种齿轮、花键轴、传动半轴、各种小轴、各种拨叉等。
3）各种电动工具上的齿轮、轴等的感应淬火处理。
4）各种液压元件、气动元件的高频淬火的热处理。如柱塞泵的柱。
5）转子泵的转子淬火处理；各种阀门上的换向轴、齿轮泵的齿轮等的淬火处理。
6）金属零件的热处理。如各种齿轮、链轮、轴、花键轴、销等的感应淬火处理。
7）各种安全阀和锻钢阀门的阀瓣和阀杆的感应淬火处理。
8）机床行业的机床床面导轨和床身里齿轮的淬火处理。
二、火焰淬火
火焰淬火是利用氧乙炔火焰（最高温度达3100℃）或氧煤气火焰（最高温度达2000℃）将工件表面快速加热，随后喷液（水或有机冷却液）冷却的表面淬火方法，图4-3所示为火焰淬火示意图。一般常用氧乙炔火焰淬火。火焰淬火可获得具有高硬度的表层和有利的内应力分布，提高工件的耐磨性和疲劳强度。
图4-3 火焰淬火示意图
火焰淬火起初是依靠操作者的经验来保证处理质量的。随着技术的发展，人们设计和制造出用以淬硬曲轴、齿轮等零件曲面的专用淬火机床，从而扩大了火
焰淬火的应用范围。后来，又出现配备有透焰测温装置、能自动控制温度的淬火机床，使火焰淬火有了新的发展，图4-4所示为典型零件火焰淬火示意图。
图4-4 典型零件火焰淬火示意图
火焰淬火的优点是：设备简单、投资少、成本低；适用于单件或小批生产，也适用于大型工件的局部淬火，如大齿轮、轧辊、大型壳体（液压马达壳体）、导轨等；不易产生表面氧化与脱碳；不受现场环境与工件大小的限制，适用性广，操作简便。
火焰淬火的缺点是：不易稳定地控制质量；大部分是手工操作和凭肉眼观察来掌握温度，表面容易烧化、过热与淬裂，很难达到均匀的淬火层与高的表面硬度；实现机械化流水线生产较为困难；火焰加热的均匀性很难保证，因此很容易在对中高碳和合金钢的表面淬火时发生开裂。
三、接触电阻加热淬火
接触电阻加热淬火是利用触头（铜滚轮或炭棒）和工件间的接触电阻使工件表面加热，并依靠自身热传导来实现冷却淬火。这种方法设备简单、操作灵活、工件变形小、淬火后不需回火。
图4-5 接触电阻加热淬火的原理
接触电阻加热淬火的原理如
图4-5所示。变压器二次线圈产生低电压大电流，在电极（铜滚轮或炭棒）与工件表面接触处产生局部电阻加热，使接触处达到奥氏体化温度，当铜滚轮滚过或炭棒离开后，表面层就被淬硬。
接触电阻加热淬火能显著提高工件的耐磨性和抗擦伤能力，但淬硬层较薄（0.15～0.30mm），金相组织及硬度的均匀性都较差，目前多用于机床铸铁导轨的表面淬火，也用于气缸套、曲轴、工模具等的淬火。
图4-6 电解液加热淬火的原理
四、电解液加热淬火
电解液加热淬火的原理如图4-6所示。将工件淬火部分置于电解液中作为阴极；金属电解槽作为阳极。电路接通，电解液产生电离，阳极放出氧气，阴极工件放出氢气。氢气围绕阴极工件形成气膜，产生很大的电阻，通过的电流转化为热能将工件表面迅速加热到临界点以上温度。电路断开，气膜消失，加热的工件在电解液中实现淬火冷却。
电解液可用酸、碱或盐的水溶液，质量分数为5%～18%的Na
2CO
3
溶液效果较
好。电解液温度不可超过60℃，否则会影响气膜的稳定性和加速溶液蒸发；常用电压为160～180V，电流密度为4～10A/cm2；加热时间由试验决定。
电解液加热淬火方法设备简单、淬火变形小，适合于单件、小批量生产或大批量形状简单工件的局部淬火，电解液加热淬火存在操作不当时极易引起工件过热乃至熔化的缺点。随着晶闸管整流调压技术的应用，这一缺点将被克服。
钢的表面热处理
第八章钢的表面热处理 知识要点：表面热处理的目的、分类；常用的表面热处理工艺（感应加热表面淬火和渗碳）；了解表面热处理的典型零件。 一、表面热处理的目的 1．提高零件的表面性能，具有高硬度、高耐磨和高的疲劳强度。→保证高精度 2．使零件心部具有足够高的塑性和韧性。→防止脆性断裂。“表硬心韧”二、表面热处理的分类及工艺特点 主要有两大类：表面淬火和化学热处理。 （一）表面淬火 1．工艺：将工件表面快速加热到奥氏体区，在热量尚 未达到心部时立即迅速冷却，使表面得到一定深度的淬硬层， 而心部仍保持原始组织的一种局部淬火方法。 工艺特点：（1）不改变工件表面化学成分，只改变表 面组织和性能； （2）表面与心部的成分一致，组织不同。 2．所用材料 一般多用中碳钢、中碳合金钢，也有用工具钢、球墨铸 铁等。 典型零件:如用40、45钢制作的机床齿轮齿面的强化、主 轴轴颈处的硬化等。 3．常用表面淬火方法 主要有：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火和激光加热表面淬火。 （1）感应加热表面淬火 原理：通以一定频率交变电流的感应线圈，产生的交变磁场在工件内产生一定频率的感应电流（涡流），利用工件的电阻而将工件加热；由于感应电流的集肤效应，使工件表层被快速加热至奥氏体化，随后立即快速冷却，在工件表面获得一定深度的淬硬层。 感应线圈→交变磁场→感应电流→工件电阻→加热，集肤效应→表层加热，快冷→淬硬层。 工件淬硬层的深度与频率有关： A. 0.2～2mm，高频感应加热（100—500KHz），适用于中小型齿轮、轴等零件；
B．2～10mm，中频感应加热（0.5—10KHz），大中型齿轮、轴； C．〉10—15mm，工频感应加热（50Hz），用于大型轴、轧辊等零件。 特点：淬火质量好，表层组织细密、硬度高、脆性小、疲劳强度高；生产频率高、便于自动化，但设备较贵，不适于单件和小批量生产。 应用：主要零件类型是轴类、齿轮类、工模具，最常见的有： 齿轮，如机床和精密机械上的中、小模数传动齿轮，蒸汽机车、内燃机车、冶金、矿山机械等上的大模数齿轮。 轴类，如花键轴、汽车半轴和机床主轴轴颈、凸轮轴、镗杆、钻杆、轧辊、火车轮等。 工模具，如滚丝模、游标卡尺量爪面、剪刀刃、锉刀等。 （2）火焰加热表面淬火 利用气体燃烧的火焰加热工件表面（乙炔—氧、煤气—氧、天然气），使工件表层快速加热至奥氏体化，然后立即喷水冷却，使工件表面淬硬的一种淬火工艺。 淬硬层深度：2～8mm 特点及应用：操作简便，设备简单，成本低，但质量不稳定；适于单件、小批量生产。 典型零件：轧钢机齿轮、轧辊；矿山机械齿轮、轴；普通机床导轨、齿轮。 （3）激光加热表面淬火 激光加热表面淬火是利用激光对工件表面的照射和扫描，依靠工件的自激冷却而淬火。 激光是一种具有高亮度、方向性和单色性强、能量密度高的强光源。目前应用于热处理的大多是CO2气体激光器，提供的激光波长为10.6μm。 硬化层深度：1～2mm 特点及应用：加热和冷却极快，淬火后组织细小、硬度高、淬硬层薄、工件变形小、不需回火，生产效率高，属绿色制造，已成功应用于汽车和拖拉机的气缸和缸套、活塞环、凸轮轴、机床导轨等零件的表面处理，前景广阔，但设备昂贵，大规模应用受到限制。 4．表面淬火零件一般工艺路线 下料→锻造→退火或正火→机加工→调质处理→表面淬火→低温回火→精磨
表面热处理技术
表面热处理技术 在生产中，有不少零件（如齿轮、曲轴等）都是在弯曲、扭转等变动载荷、冲击载荷及摩擦条件下工作的。零件表面比心部承受更高的应力，且表面由于受磨损、腐蚀等，失效较快，需进行表面强化，使零件表面具有较高的强度、硬度、耐磨性、疲劳极限和耐受性等；而心部仍保持足够的塑性、韧性，防止脆断。对于这些零件，如单从材料选择入手，进行整体热处理，都不能满足其性能要求。解决这一问题的方法是采用表面热处理或者化学热处理。 表面热处理是指不改变工件的化学成分，仅为改变工件表面的组织和性能而进行的热处理工艺，表面淬火是最常用的一种表面热处理方式，它是通过快速加热，仅对工件表层进行的淬火。 根据加热方式不同，表面淬火可以分为感应淬火、火焰淬火、接触电阻加热淬火、电解液加热淬火等。 一、感应淬火 （1）感应淬火的原理感应淬火的原理是利用电磁感应的原理，使零件在交变磁场中切割磁力线，在表面产生感应电流，又根据交流电的趋肤效应，以涡流形式将零件表面快速加热，而后急冷的淬火方法，其原理如图4-2所示。它在热处理领域中占有重要地位，这一技术已经在我国被广泛采用。 （2）感应淬火的特点感应淬火与普通加热淬火相比有如下优点： 1）热源在工件表层，加热速度快，热效率高。 2）工件因不是整体加热，变形小。 3）工件加热时间短，表面氧化脱碳量少。 4）工件表面硬度高，缺口敏感性小，冲击韧性、疲劳强度以及耐磨性等均有很大提高，有利于发挥材料的潜力，节约材料消耗，延长零件的使用寿命。 5）设备紧凑，使用方便，劳动条件好。 6）便于机械化和自动化。
图4-2 感应淬火的原理 7）不仅用于表面淬火，还可用于穿透加热与化学热处理等。 8）加热速度极快，可扩大奥氏体转变温度范围，缩短转变时间。 9）淬火后工件表层可得到极细的隐晶马氏体，硬度稍高（2～3HRC），脆性较低，具有较高的疲劳强度。 10）经该工艺处理的工件不易氧化脱碳，甚至有些工件处理后可直接装配使用。 11）淬硬层深，易于控制操作，易于实现机械化、自动化。 12）适于中碳钢35、45钢和中碳合金结构钢40Cr及65Mn、灰铸铁、合金铸铁的火焰淬火。用乙炔-氧或煤气-氧混合气燃烧的火焰喷射快速加热工件，工件表面达到淬火温度后，立即喷水冷却。淬硬层深度为2～6mm，否则会引起工件表面严重过热及变形开裂。 感应加热设备较贵，维修、调整比较困难，形状复杂零件的感应器不易制造。 （3）感应淬火的分类感应淬火的分类见表4-1。 表4-1感应淬火的分类
表面化学热处理技术
化学热处理 渗碳： 为了获得高硬度、高耐磨的表面及强韧的心部，渗碳后必须进行淬火加低温回火处理。按渗碳介质可分为：气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳。 渗氮： ①渗氮层具有高硬度、高耐磨性；②渗氮层比热容打，在钢件表面形成压应力层可显著提高耐疲劳性能，渗氮层的耐疲劳性优于渗碳层；③渗氮层表面有化学稳定性高的ε相，能显著提高耐腐蚀性。 渗氮能形成性能优越的渗氮层，但由于工艺时间太长，使得生产率太低，成本高，应尽量少采用。渗氮一般用在强烈磨损、耐疲劳性要求非常高的零件，有的场合是除要求机械性能外还要求耐腐蚀的零件。 碳氮共渗（俗称“氰化”）： 按工艺温度分：低温碳氮共渗（520-580℃），工艺温度低，共渗过程是以氮原子为主、碳原子为辅的渗入过程，俗称“软氮化”；中温碳氮共渗（780-880℃）；高温碳氮共渗（880-930℃）。 优点：①与渗碳相比处理温度低，渗后可直接淬火，工艺简单，晶粒不易长大，变形裂倾向小，能源消耗少，共渗层的疲劳性和抗回火稳定性好；②与渗氮相比，生产周期大大缩短，对材料适用广。 氮碳共渗： 氮碳共渗起源于西德，是在液体渗氮基础上发展起来的。早期氮碳共渗是在含氰化物的盐浴中进行的。由于处理温度低，一般在500-600℃，过程以渗氮为主，渗碳为辅，所以又称为“软氮化”。 氮碳共渗工艺的优点如下：①氮碳共渗有优良的性能：渗层硬度高，碳钢氮碳共渗处理后渗层硬度可达HV570-680；渗氮钢、高速钢、模具钢共渗后硬度可达HV850-1200； 脆性低，有优良的耐磨性、耐疲劳性、抗咬合性和耐腐蚀性。②工艺温度低，且不淬火，工件变形小。③处理时间短，经济性好。④设备简单，工艺易掌握。存在问题是：渗层浅，承受重载荷零件不宜采用。 渗硼： 渗硼是一种有效地表面硬化工艺。将工件置于能产生活性硼的介质中，经过加热、保温，使硼原子渗入工件表面形成硼化物层的过程称为渗硼。金属零件渗硼后，表面形成的硼化物（FeB、Fe2B、TiB2、ZrB2、VB2、CrB2）及碳化硼等化合物的硬度极高，热稳定性。渗硼钢的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性均比渗碳和渗氮高。 渗铝： 在一定温度下使铝渗入工件表面的工艺称为渗铝。工件渗铝层的表面生成致密、坚固、连续的氧化铝薄膜，使工件内部不继续氧化。渗铝能提高工件高温抗氧化性、空气、二氧化硫气体以及其他介质中的热稳定性、耐腐蚀性和抗侵蚀性。低碳钢、铸铁、许多耐氧化钢和耐热钢、镍基耐热合金，以及钛、铜、难熔炼金属及其合金等金属材料都可以进行渗铝。 渗铬： 渗铬工艺是在高温下，将活性铬通过表面吸收及铬、铁和碳的相互扩散作用，在工作表面生成一层结合牢固的铁、铬、碳的合金。这一铬碳化物层具有良好的耐磨性，抗高温氧化性，热疲劳性，在大气、自来水、蒸汽和油品、硫化氢、硝
表面热处理分为哪几种【汇总】
表面热处理分为哪几种 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 把金属或合金加热到给定温度并保持一段时间,然后用选定的速度和方法使之冷却,以得到所需要的显微组织和性能的操作工艺,被称为热处理。 热处理有退火,正火,淬火,回火等. 退火:将工件加热到临界点(Ac1或Ac3)以上某一温度,停留一定的时间(保温),然后进行缓慢冷却(同炉子一起冷却),这种操作过程叫做退火. 退火的目的: 1.降低硬度,便于工件易切削. 2.改善材料的组织及机械性能. 3.改善组织结构,为以后的淬火做好准备. 4.消除内应力. 5.得到细小的结晶. 正火:将工件加热到Ac3或Acm以上30-50℃,经保温后,从炉中取出放在空气中冷却的一种热处理操作.(正火的冷却速度要比退火快的多). 正火后其强度和硬度较退火的高一些,塑性稍低,使珠光体数量增加,改善组织保证得到较高的机械性能,由于在空气中冷却,生产率高. 淬火是将工件加热到临界点(Ac3或Ac1)以上,经保温后急速冷却以获得马氏体组织(也有一定量的残余奥氏体),这种热处理操作称之为淬火.钢经过淬火后在性能上的突出特点是硬度很高而塑性很低. 淬火的目的: 1.增加钢制工件的硬度及耐磨性. 2.通过淬火和随后的中温或高温回火能使工件获得良好的综合性能. 回火:是将淬火后的工件加热到Ac1以下的
温度,保温一段时间,然后在水,油或空气中冷却下来.(回火是紧接着淬火以后进行的,回火有低温回火,中温回火和高温回火) 回火的目的:减少或消除工件在淬火时造成的内应力,提高塑性和韧性,以得到工件在使用时所要求的和可能达到的机械性能。 1. 对固态金属或合金采用适当方式加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构与性能的加工。 2. 热处理：是将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构,来控制其性能的一种金属热加工工艺。 3. 与热处理有关的名词解释 金属 具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。 合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。 相：指金属或合金中化学成分相同、晶格结构相同，或原子聚集状态相同，并与其他部分之间有明确界面的独立均匀组成部分。
金属表面热处理
金属表面热处理 金属表面热处理是一种改变金属表面性能的工艺手段，它的作用是改变金属表面结构，并增加表面硬度，抗摩擦性，抗腐蚀性和耐磨性。一般来说，金属表面热处理包括炉火热处理、电阻热处理、等离子热处理、高频感应热处理、热喷涂技术等多种处理方式，依据具体材料和处理要求选择合适的处理工艺。 炉火热处理是金属表面热处理的主要方式，它通过改变金属表面的物理化学性质而提高金属的耐磨损、抗腐蚀和抗摩擦能力，是改善金属性能的重要手段。一般采用炉火热处理的材料有铝及其合金，钢及其合金、铁及其合金、金及其合金、镍及其合金、铜及其合金等。炉火热处理的主要工艺流程主要包括调质、回火、正火、淬火、火焰淬火、减薄罩淬火、免疫热处理等等，依据具体处理要求选择有效的热处理工艺。 电阻热处理是金属表面一种有效的热处理，通过改变金属表面电性质，达到改变金属表面结构，提高表面硬度，抗摩擦性，抗腐蚀性和耐磨性的目的。电阻热处理通常应用于钢及其合金表面，和其他金属材料表面处理，具有处理简便，处理速度快，处理厚度大等优点，是提高金属表面性能的有效手段。 等离子热处理是一种高效的金属表面热处理方式，它可以在极短的时间内改变金属表面的结构，提高表面硬度，抗摩擦性，抗腐蚀性和耐磨性。等离子热处理的主要应用范围包括钢、铝、镍、铜等金属材料的表面处理，它具有处理速度快，精度高，周期短，能耗低等特
点，是金属表面处理的一个有效的手段。 高频感应热处理是根据金属材料的导热性，以高频电磁场为媒介，将电能转换成热能，直接对金属表面进行热处理，以改变金属表面结构，提高表面硬度，抗摩擦性，抗腐蚀性和耐磨性。通常高频感应热处理的材料包括钢及其合金，铁及其合金，铝及其合金，铜及其合金等材料。高频感应热处理是金属表面处理的有效手段，因为它具有处理简便，能源消耗低，质量可靠，生产率高等特点。 热喷涂技术是将各种金属、非金属材料以小颗粒状状态热喷射在金属材料表面上，以形成一层新的表面形貌和纳米层，达到改变金属表面结构，提高表面硬度，抗摩擦性，抗腐蚀性和耐磨性的目的。热喷涂技术的应用范围广泛，常用于各种金属材料的表面处理，如钢，铁，铝，镍，铜，锡，锌等等。热喷涂技术具有处理简便，处理速度快，处理厚度大等优点，是改善金属性能的有效手段。 金属表面热处理是提高金属性能的重要手段，不同的金属热处理方式有各自的优势，应用于不同的金属材料上，可以根据实际需求选择最合适的热处理方式进行处理，以满足用户的不同要求。 本文主要介绍了金属表面热处理的基本概念，以及其中常用的热处理方式及其特点，包括炉火热处理、电阻热处理、等离子热处理、高频感应热处理和热喷涂技术等。通过不同的热处理方式，可以改变金属表面结构，提高表面硬度，抗摩擦性，抗腐蚀性和耐磨性，不同的金属热处理方式有各自的优势，应用于不同的金属材料上，可以根据实际需求选择最合适的热处理方式进行处理，满足用户的不同要求。
QPQ处理
QPQ技术是今年来新兴的一种表面热处理技术，它是Quench－Polish－Quench的缩写形式。是指将黑色金属零件放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，从而达到使零件表面改性的目的。它没有经过淬火，但达到了表面淬火的效果，因此国内外称之为QPQ。QPQ技术将热处理与防腐蚀处理一次完成，处理温度低，时间短，能同时提高零件表面硬度、耐磨性和抗蚀性，减少摩擦系数，变形小，无公害。具有优化加工工序，缩短生产周期，降低生产成本的优点，得到众多厂家的认可和赞誉。像美国GE、GM公司、德国大众、奔驰、日本丰田、本田等一些著名的跨国公司，均大量采用。QPQ技术在工艺上它是热处理技术与防腐蚀技术的结合，在性能上它是高耐磨性和高抗蚀性的结合，在渗层上是由多种化合物组成的复合渗层。因此国外认为这是金属表面强化技术领域内的巨大进展，把它称之为一种新的冶金方法。目前，QPQ表面改性技术在国内也得到大量推广应用，尤其在汽车、摩托车、纺机、机床、电器开关、工模具上使用效果非常突出。其具体的特点如下：１良好的耐磨性、耐疲劳性能该工艺能极大地提高各种黑色金属零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系数。产品经过QPQ处理后，耐磨性比常规淬火、高频淬火高16倍以上，比20#钢渗碳淬火高9倍以上，比镀硬铬和离子氮化高2倍以上。疲劳试验表明：该工艺可使中碳钢的疲劳强度提高40％以上，比离子氮化，气体氮化效果均好。该工艺特别适合于形状复杂的零件，解决技术关键，让变形难题迎刃而解。２良好的抗腐蚀性能对几种不同材料、不同工艺处理的样品按同样的试验条件，按ASTMBll7标准进行了连续喷雾试验，盐雾试验温度35±2℃，相对湿度>95％，5％NaCL 水溶液喷雾。试验结果表明，经QPQ处理后的零件抗蚀性是1Crl8Ni9Ti不锈钢的5倍，是镀硬铬的70倍，是发黑的280倍。３产品处理以后变形小工件经QPQ处理处理之后几乎没有变形产生，可以有效的解决常规热处理方法难以解决的硬化变形难题。例如：尺寸为510×460×1.5mm的2Cr13不锈钢薄板经QPQ处理之后，表面硬大于HRC60，不平度小于0.5mm。目前，QPQ技术在众多得轴类零件、细长杆件上应用得非常成功，有效的解决了一直以来存在的热处理硬化和产品变形的矛盾。４可以代替多道热处理供需和防腐蚀处理工序，时间周期短工件经QPQ处理后，在提高其硬度和耐磨性的基础上同时提高其抗腐蚀能力，并且形成黑色、漂亮的外观，可以代替常规的淬火一回火一发黑（镀铬）等多道工序，缩短生产周期，降低生产成本。大量的生产数据表明，QPQ处理与渗碳淬火相比可以节能50%，比镀硬铬节约成本30%，性价比高。５无公害水平高、无环境污染QPQ处理工艺过程经有关环保部门检测鉴定，并经全国各地用户的实际使用证明，各种有害物质排放量均低于国家排放标准允许值。由于技术先进，质量稳定，QPQ技术应用的产品有数百种之多，已在全国各地建立了多条生产线。６QPQ技术适用材料的范围广泛该工艺对所有黑色金属材料均适用，从纯铁、低碳钢、结构钢、工具钢到各种高合金钢、不锈钢、铸铁以及铁基粉末冶金件。 QPQ是一种表面硬化处理+防锈处理，是比威索那依特处理更加进步的处理方式，增强耐磨耗性、耐疲劳强度以及其耐腐蚀性比硬质镀铬更加有实力。 特征 表面硬度 碳钢HV450～600 （包含SPCC和铸铁） 合金钢HV700～800 （SCM其他）
表面热处理
表面热处理 表面热处理（Surface Heat Treatment）是一种在工件表面加热或冷却的工艺，通过改变表面材料的组织和性能，提高工件的表面硬度、耐磨性、耐蚀性等特性。下面是一些常见的表面热处理方法： 1.渗碳（Carburizing）：将工件加热至高温，并与碳源（如固 体、液体或气体）接触，使碳在工件表面扩散渗入。渗碳 可以增加工件表面的碳含量，形成具有高硬度和耐磨性的 表面层。 2.淬火（Quenching）：将工件在加热后迅速冷却，使其表面 经历快速的相变过程，从而形成具有高硬度和强度的马氏 体组织。淬火处理通常与热处理剂（如水、油或聚合物） 的使用相结合。 3.氮化（Nitriding）：将工件加热至高温并在氮气气氛中进行 处理，使氮在工件表面扩散，并与金属元素反应形成氮化 物层。氮化可以提高工件表面的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。 4.碳氮共渗（Carbonitriding）：结合了渗碳和氮化的特点， 将工件在含有碳和氮的气氛中进行处理。这种处理方法可 在单次处理中同时增加碳和氮的含量，达到较高的硬度和 强度。 5.火焰或电火花硬化（Flame/Induction Hardening）：使用火 焰或电火花进行局部加热，使工件表面迅速升温。然后通
过淬火或喷水冷却，形成坚硬的表面层，改善抗磨和耐冲击性。 6.钝化（Passivation）：对钢材进行酸洗和电化学处理，以去 除表面氧化和其他杂质，形成一层致密的氧化物保护层。 这可以提高钢材的耐腐蚀性能。 这些表面热处理方法可以根据工件材料、要求和应用环境选择和应用。它们能够改善工件的表面性能，并使其适应更苛刻的工作条件。表面热处理通常与其他热处理方法（如回火、退火等）相结合，以达到最佳的材料性能和组织结构。
表面热处理技术
表面热处理技术 通过对钢件表面的加热、冷却而改变表层力学性能的金属热处理工艺。表面淬火是表面热处理的主要内容，其目的是获得高硬度的表面层和有利的内应力分布， 以提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能。 有些在工作时经受摩擦、表面容易磨损的零件，其表面应有抗磨损能力。有些工件在反复弯曲的作用下工作，易产生疲劳断裂，需要有抗疲劳能力，而抗疲劳能力又与零件的表面强度和内应力状态有关。表面强度高，又存在压缩内应力时，抗疲劳能力就强。机床、矿山机械等的齿轮经表面淬火后耐磨性明显提高。 汽车后半轴经高频感应加热淬火后的抗疲劳能力远高于整体调质者。 最常用的表面热处理工艺有感应加热热处理和火焰淬火，此外还有接触电阻加热淬火、电解加热淬火、激光热处理和电子束热处理等。 接触电阻加热淬火 通过电极将小于 5伏的电压加到工件上,在电极与工件接触处流过很大的电流, 并产生大量的电阻热,使工件表面加热到淬火温度,然后把电极移去,热量即传入工件内部而表面迅速冷却,即达到淬火目的。当处理长工件时,电极不断向前移动,留在后面的部分不断淬硬。这一方法的优点是设备简单，操作方便，易于自动化,工件畸变极小,不需要回火，能显著提高工件的耐磨性和抗擦伤能力，但淬硬层较薄（0.15～0.35毫米）。显微组织和硬度均匀性较差。这种方法多用于铸铁做的机床导轨的表面淬火，应用范围不广。 电解加热淬火 将工件置于酸、碱或盐类水溶液的电解液中，工件接阴极，电解槽接阳极。接通直流电后电解液被电解，在阳极上放出氧，在工件上放出氢。氢围绕工件形成气膜，成为一电阻体而产生热量，将工件表面迅速加热到淬火温度，然后断电,气膜立即消失,电解液即成为淬冷介质，使工件表面迅速冷却而淬硬。常用的电解液为含 5～18％碳酸钠的水溶液。电解加热方法简单，处理时间短，加热时间仅需5～10秒,生产率高，淬冷畸变小，适于小零件的大批量生产，已用于发动机排气阀杆端部的表面淬火。 激光热处理 激光在热处理中的应用研究始于70年代初，随后即由试验室研究阶段进入生产应
零件加工中的表面处理技术
零件加工中的表面处理技术随着工业技术的不断进步，零件加工已不再是简单的机械生产过程，而是成为了具有高度技术含量的复合综合过程。表面处理技术作为零件加工的重要环节，对于零件的质量、耐用性、外观等方面具有很大的影响。本文探讨零件加工中常用的表面处理技术，分析各种技术的特点和适用范围，以期为零件制造业提供参考。 一、化学处理技术 化学处理技术是利用酸、碱等化学物质将零件表面腐蚀、氧化或还原，以改善、修饰、保护、增强金属表面性能的方法。其中最常见的化学处理技术包括镀铬、镀锌、磷化和阳极氧化等。 1. 镀铬：镀铬是目前最常见的表面处理技术之一，主要是利用电解沉积法将铬层沉积到零件表面，形成具有防腐、耐磨、光亮度高、色彩稳定等特点的铬层。镀铬技术适用于各种金属材料，如铁、铜、铝等。
2. 镀锌：镀锌技术适用于镀锌零件的防锈、耐蚀等要求较高的 场合。主要原理是将锌层电沉积到钢材表面，形成具有良好耐腐 蚀性的锌层。对于冶金行业、建筑工程等领域，镀锌技术也已得 到广泛应用。 3. 磷化：磷化技术的作用是通过在钢材表面形成一层磷酸盐膜，以降低钢材表面的摩擦系数、增强耐磨性和延长使用寿命。适用 于机械、汽车、电子等行业中对耐腐蚀性、耐磨性和硬度要求较 高的部件。 4. 阳极氧化：阳极氧化是指在金属表面形成一层氧化铝薄膜， 以提高金属零件的防腐蚀、保护和装饰效果。适用于铝合金零件、电子元器件和汽车等领域。 二、机械处理技术 机械处理技术是指采用机械加工的方式对零件表面进行加工处 理的技术。机械处理技术适用范围广，处理方法也比较多样，常 见的有研磨、抛光、划痕、喷砂等。
1. 研磨：研磨是指通过研磨机将零件表面进行平整、光洁处理。这种技术适用于对表面光洁度要求较高的零件加工。 2. 抛光：抛光技术是通过磨料对零件表面进行喷射和抛光处理，以便为其赋予镜面效果、提高表面硬度和耐腐蚀性等性能。 3. 划痕：划痕技术是一种通过磨料对零件表面进行切割，形成 高亮晶体的表面加工方式。适用于贵金属首饰、眼镜镜片、手表 表盘等领域。 4. 喷砂：喷砂技术是一种将高速喷涂的砂粒或其他介质喷射到 零件表面，形成一层均匀的细砂效果，为材料表面的处理提供了 更多的选择性。这种加工技术适用于锻造、机械制造等行业。 三、热处理技术 热处理技术是利用热力学原理对材料进行处理操作的技术。热 处理技术包括热处理、焊接、淬火、硬化等。在零件制造业中， 热处理技术被广泛应用，以增强所加工零件的硬度、强度和耐磨性。
钢的表面化学热处理知识详解
钢的表面化学热处理知识详解 钢的表面化学热处理将金属工件放入含有某种活性原子的化学介质中，通过加热使介质中的原子扩散渗入工件一定深度的表层，改变其化学成分和组织并获得与心部不同性能的热处理工艺叫做化学热处理。 和表面淬火不同，化学热处理后的工件表面不仅有组织的变化，而且也有化学成分的变化。可以说，钢的化学热处理即是改变钢的表层化学成分和性能的一种热处理工艺。化学热处理后的钢件表面可以获得比表面淬火所具有的更高的硬度、耐磨性和疲劳强度；心部在具有良好的塑性和韧性的同时，还可获得较高的强度。通过适当的化学热处理还可使钢件表层具有减摩、耐腐蚀等特殊性能。渗层的组织类型有固溶体、化合物。 一、化学热处理种类 化学热处理种类很多，根据渗入元素的不同，可分为渗碳、渗氮（氮化）、碳、氮共渗、多元共渗、渗硼、渗金属（如铝）等等。 化学热处理方法如下： （1）气体法：应用最广 （2）液体法：熔融液体，热浸锌 （3）固体法：粉末、膏剂，渗硼 （4）等离子法：低真空中辉光放电产生的离子轰击表面 化学热处理三个基本过程：
（1）介质的分解：形成活性原子； （2）表面吸收和溶解：形成固溶体或化合物； （3）原子扩散：形成一定的扩散层。 二、钢的渗碳 将低碳钢件放入渗碳介质中，在900～950℃加热保温，使活性碳原子渗入钢件表面并获得高碳渗层的工艺方法叫做渗碳。齿轮、凸轮、活塞、轴类等许多重要的机器零件经过渗碳及随后的淬火并低温回火后，可以获得很高的表面硬度、耐磨性以及高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。而心部仍保持低碳，具有良好的塑性和韧性。因此，渗碳可使同一材料制作的机器零件兼有高碳钢和低碳钢的性能。从而使这些零件既能承受磨损和较高的表面接触应力，同时又能承受弯曲应力及冲击负荷的作用。它增加钢件表层的含碳量和形成一定的碳浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层。
QPQ技术简介
QPQ技术简介 QPQ技术是近年来新兴的一种表面热处理技术，它是Quench－Polish－Quench的缩写形式，将黑色金属零件放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合 渗层，从而达到使零件表面改性的目的。它没有经过淬火，但达到了表面淬火的效果，因 此国内外称之为QPQ。QPQ技术将热处理与防腐蚀处理一次完成，处理温度低，时间短， 能同时提高零件表面硬度、耐磨性和抗蚀性，减少摩擦系数，变形小，无公害。具有优化 加工工序，缩短生产周期，降低生产成本的优点，得到众多厂家的认可和赞誉，像美国GE、GM公司、德国大众、奔驰、日本丰田、本田等一些著名的跨国公司均大量采用。QPQ技术 在工艺上是热处理技术与防腐蚀技术的结合，在性能上它是高耐磨性和高抗蚀性的结合， 在渗层上是由多种化合物组成的复合渗层，因此国外认为这是金属表面强化技术领域内的 巨大进展，把它称之为一种新的冶金方法。目前QPQ表面改性技术在国内也得到大量推 应用，尤其在汽车、摩托车、纺机、机床、电器开关、工模具上使用效果非常突出。以下 从QPQ技术特点、QPQ基本工艺过程、国际国内知名厂家简介三方面进行论述，为我公司 开展此项业务作前期准备。 一、QPQ技术特点 1.1 良好的耐磨性、耐疲劳性能 该工艺能极大地提高各种黑色金属零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系数。产品经 过QPQ处理后，耐磨性比常规淬火、高频淬火高16倍以上，比20#钢渗碳淬火高9倍以上，比镀硬铬和离子氮化高2倍以上。疲劳试验表明：该工艺可使中碳钢的疲劳强度提高40％以上，比离子氮化，气体氮化效果均好。该工艺特别适合于形状复杂的零 件，解决技术关键，让变形难题迎刃而解。在试验室进行的严格的滑动磨损试验表明，40Cr钢经QPQ处理后，耐磨性可以达到常规淬火的30倍，低碳钢渗碳淬火的14倍，离子氮化的2.8倍，镀硬铬的2．1倍，对45#钢进行的滚动磨损试验取得了与滑动磨损试验类似的结果。关于不锈钢的耐磨处理未找到详细的试验数据，但是304不锈钢的QPQ处理技 术已经有较长时间的研究和应用。 相对磨损量 1.2 良好的抗腐蚀性能 对几种不同材料、不同工艺处理的样品按同样的试验条件，按ASTMBll7标准进行了 连续喷雾试验，盐雾试验温度35±2℃，相对湿度>95％，5％NaCL水溶液喷雾。试 验结果表明，经QPQ处理后的零件抗蚀性是1Crl8Ni9Ti不锈钢的5倍，是镀硬铬的70倍，发黑的20倍。
表面热处理包括( )。 碳氮共渗
表面热处理是一种常见的金属加工工艺，它通过改变金属表面的化学成分和组织结构，从而提高其硬度、耐磨性和耐腐蚀性。在表面热处理的范畴中，碳氮共渗是一项重要的技术，它能够使金属零件表面形成高硬度的碳化物和氮化物层，在不改变零件整体组织的情况下提高其表面性能。 一、表面热处理的基本概念及分类 1. 表面热处理的定义：指的是在金属零件表面局部加热或改变其表面组织，从而提高其表面性能的工艺。表面热处理可以分为化学处理和物理处理两大类。 2. 化学处理：包括渗碳、渗氮、渗硼等，能够在金属表面形成化合物层，提高硬度和耐腐蚀性。 3. 物理处理：包括火焰淬火、感应淬火等，通过局部加热和快速冷却改变表面组织结构，提高硬度和强度。 二、碳氮共渗的意义和原理 1. 碳氮共渗的定义：是指将含有碳、氮元素的气体或液体介质，使之渗入金属表面并在其表面形成碳化物和氮化物的过程。 2. 碳氮共渗的意义：能够在不改变零件整体性能的情况下，提高其表面硬度和耐磨性，延长零件使用寿命。 3. 碳氮共渗的原理：在高温下，碳和氮原子能够渗透金属晶界，与金属原子结合生成碳化物和氮化物，形成高硬度的表面层。
三、碳氮共渗的工艺流程和影响因素 1. 工艺流程：包括预处理、加热、渗碳渗氮、淬火和回火等环节，需 要严格控制温度、气氛和时间。 2. 影响因素：包括温度、渗体、气氛、时间等，这些因素会直接影响 渗层的厚度和性能。 四、碳氮共渗的应用领域和发展趋势 1. 应用领域：碳氮共渗广泛应用于机械零部件、汽车零件、工具等领域，提高了这些零件的表面性能和使用寿命。 2. 发展趋势：随着工业技术的不断进步，碳氮共渗技术也在不断完善，未来将更加注重环保、节能和自动化。 总结回顾：通过对表面热处理中碳氮共渗技术的全面介绍，我们可以 看到这一技术在金属材料加工领域具有重要意义。它能够在不改变金 属整体性能的前提下，显著提高其表面硬度和耐磨性，对延长零件使 用寿命具有重要作用。在今后的工程实践中，我们需要更加重视碳氮 共渗技术的应用，并不断完善其工艺流程和控制方法，以满足不同材 料的加工需求。 个人观点与理解：作为一种重要的表面热处理技术，碳氮共渗在工程 领域有着广泛的应用前景。在今后的工作中，我将继续加强对这一技 术的学习和研究，努力提高自己的实际操作能力，为企业的技术进步 和产品质量提升贡献自己的力量。
热处理--表面淬火技术
我所关注的表面工程领域——表面淬火技术 一、表面淬火技术的原理和分类 采用特定热源将钢铁材料表面快速加热到Ac3（对亚共析钢）或者Ac1（对过共析钢）之上，然后使其快速冷却并发生马氏体相变，形成表面强化层的工艺过程，就称为表面淬火技术。实际上，不仅仅是钢铁，凡是能通过整体强化的金属材料，原则上都可以进行表面淬火。需要注意的是，表面淬火只对工件的表面或部分表面进行热处理，所以只改变表层的组织，使其表面硬度、耐磨性和疲劳强度均高。而心部或其它部分的组织仍保留原来的低硬度、高塑性和高韧性的性能，这样工件截面上由于组织不同性能也就不同。表面淬火便于实现机械化、自动化，质量稳定，变形小，热处理周期短，费用少，成本低，还可用碳钢代替一些合金钢。 对于表面淬火的使用材料，原则上，碳的质量分数在0.35%--1.20%的中、高碳钢及基体相当于中碳钢的普通灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、合金铸铁均可以实现表面淬火，但中碳钢与球墨铸铁是最适宜于表面淬火的材料。 根据加热方法不同，表面淬火可分为感应加热（高频、中频、工频）表面淬火、火焰加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束表面淬火、接触电阻加热表面淬火、电解液加热表面淬火等。工业上应用最多的为感应加热、火焰加热、激光加热表面淬火。这里我主要介绍了感应加热、激光加热表面淬火技术，以及感应加热表面淬火国内外的发展现状及趋势。 二、感应加热表面淬火 感应加热表面淬火法是采用一定方法使工件表面产生一定频率的感应电流，将零件表面迅速加热，然后迅速淬火冷却的一种热处理操作方法。生产中把工件放入由空心铜管绕成的感应线圈中，当感应线圈通以交流电时，便会在工件内部感应产生频率相同、方向相反的感应电流。感应电流在工件内自成回路，故称为“涡流”。涡流在工件截面上的分布是不均匀的，表面电流密度最大，心部电流密度几乎为零，这种现象称为集肤效应。由于钢本身具有电阻，因而集中于工件表面的涡流，几秒种可使工件表面温度升至800～1000℃，而心部温度仍接近室温，在随即喷水（合金钢浸油）快速冷却后，就达到了表面淬火的目的。 根据输出加热电流频率的不同可将感应加热表面淬火分为高频感应加热淬
热处理新技术
现代热处理新技术 热处理技术是金属材料在经过多道加工过程后为改善其机械性质所作的一种技术。一个不当的表面处理，将使产品在制程中使前面所作的加工处理全成为泡影，无形间降低了产品的生产力及质量并且提高制造的成本，相对地也降低产业的竞争力，有鉴以此我们将介绍几种现代热处理新技术供各产业参考应用。 1、真空热处理技术 方法：真空热处理将为金属工件置于已抽真空的容器中，然后依所需之目的进行各种反复加热、冷却操作的一种技术。用途或优点：工件表面为光辉面、工件变形小、工件不会被氧化及脱碳或渗碳、无腐蚀和公害问题、质量稳定等，适合于工具或模具之热处理，为未来热处理技术的主流。 2、零下处理技术 方法：零下处理是将金属工件置于零度低温的环境中，迫使金属工件改变材料性能的一种热处理法，传统的零下处理通常是在钢铁材料作淬火处理后施行，以有效降低残留奥斯田铁含量，可以使钢铁材料尺寸稳定性及提高耐磨耗特性，尤其是高碳含量的工具钢材，效果最好。用途或优点：零下处理的应用将应用到超硬合金及铜合金等非铁类金属，以改善工件内部应用残留的问题，以提升工件的寿命为原来的两倍以上。 3、离子氮化技术 方法：先将金属工件置于真空容器中，再通入氮气，将容器本身当作阳极、工件当作阴极，然后通以高压直流电，强迫将氮气解离成正电的氮离子，并以极高的速度冲向阴极金属工件，使得金属工件表面得以瞬间氮化的一种表面热处理技术。用途或优点：有效提高金属材料之耐磨耗、耐疲劳、耐腐蚀等性质，另外它也具有工件变形量小、无公害及省能源的特点。广泛应用于各种钢铁工件及非铁金属工件之氮化处理。 4、低压渗氮技术 方法：低压渗氮技术系在大约300mba的作用压力下，打入NH3，N2O及N2等进行的气体渗氮，亦可再加CH4进行气体渗氮及碳化。处理温度约在400~600℃左右。低压渗氮及渗氮碳化可使工件表面得到较高硬度的渗氮层，增加工件表面压缩应力，提高其耐磨耗性及耐疲劳性；渗氮速度快，渗氮层组织可选择为纯扩散层或为致密白层，可渗氮深孔狭缝，工件表面洁净，量产性佳，省人工、省气体能源，作业环境优良，应用日益广泛。用途或优点：因为低压渗氮对于复杂形状、深孔的工件都可得均匀的硬化层，所以对于压铸模具、锻造模具、铝挤型模以及滚轮、牙板、喷嘴、引擎汽缸等耐磨耗、耐疲劳工件十分适用。 5、盐浴碳氮共渗技术 方法：盐浴碳氮共渗技术是将工件置于软氮化盐浴中进行处理，在工件表面形成一层耐磨耗之扩散氮化层后，再将工件迅速移置于氧化盐中进行氧化处理，让工件外表面再形成一层耐磨蚀之氧化层。用途或优点：使用盐浴操作简单而容易，工件变形量小，并且能够有效提高工件之耐磨耗、耐疲劳、耐腐蚀等机械性质，可应用于刀具及各种机械零组件。 6、物理蒸镀技术 方法：物理蒸镀法技术是在高真空中基材表面被覆一层陶瓷薄膜，这层薄膜硬度比碳化钨合金还硬，具有高抗蚀性、耐磨性、附着力及低磨擦系数等优点。目前有阴极电孤电浆及非平衡磁控溅射两种物理蒸镀系统，已开发应用的有TiN、TiCN、CrN、CrCN、TiAIN及非晶形碳膜等。用途或优点：物理蒸镀温度大概在100~500℃，比高速钢、模具钢回火温度低，因此工件不会发生软化及变形，可应用于超硬合金、高速钢、模具钢、不锈钢、钛合金及铝合金等产品上。当刀具蒸镀陶瓷膜可降低刃口熔着现象，减缓刀口磨损率，提高刀具使用寿命2~7倍；模具经由蒸镀处理可增加离模性、耐磨耗性、降低黏着磨损及烧着现象，能有效提高模具寿命数倍，不但降低生产成本，而且可以增加产品的竞争力。
表面热处理
表面热处理 表面热处理分类 表面淬火：只改变表层的组织而不改变表层的化学成分。 包括火焰加热表面淬火、高中频加热表面淬火、接触电加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光电 子束加热表面淬火等； 化学热处理：既改变表层化学成分又改变表层组织。 包括渗碳、氮化、氰化、渗硼、渗金属等。 表面涂覆技术： 复习： 1、钢的普通热处理包括哪些工艺? 正火、退火、淬火和回火，统称“四把火”。 2、什么是调质？调质处理后钢的组织和性能怎样？ 淬火后高温回火的复合热处理工艺称调质。 调质后的组织为回火索氏体，具有综合力学性能。 3、什么是钢的淬透性？ 钢在淬火条件下得到M组织或淬透层深度的能力，是钢的固有属性。 截面较大、形状复杂以及受力较苛刻的螺 栓、拉杆、锻模、锤杆等工件，要求截面机 械性能均匀，应选用淬透性好的钢。 表面：硬度高，耐磨 心部：硬度低，韧性高 在生产中，有很多零件要求表面和心部具有不同的性能，一般是表面硬度高，有较高的耐磨性和 疲劳强度；而心部要求有较好的塑性和韧性。 仅对钢的表面加热、冷却而不改变其成分的热处理工艺称为表面热处理, 也叫表面淬火。 化学热处理：是将钢件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表面，改变其化学成分和组织，达到改进表面性能，满足技术要求的热处理过程。
按照实现方式，表面淬火可分为： 感应加热表面淬火 火焰加热表面淬火 激光加热表面淬火 感应加热表面淬火原理： 感应线圈中通以交流电时，即在其内部和周围产生一与 电流相同频率的交变磁场。若把工件置于磁场中，则在 工件内部产生感应电流，并由于电阻的作用而被加热。 由于交流电的集肤效应，靠近工件表面的电流密度大， 而中心几乎为零。工件表面温度快速升高到相变点以上， 而心部温度仍在相变点以下。感应加热后，采用水、乳 化液或聚乙烯醇水溶液喷射淬火，淬火后进行180-200℃ 低温回火，以降低淬火应力，并保持高硬度和高耐磨性。 名称频率（HZ）淬硬深度（mm) 适用零件 高频感应加热100~1000K 0.2~2 中小型，如小模数齿轮，直径较小 的圆柱型零件 中频感应加热500~10000 2~8 中大型，如直径较大的轴，大中等 模数的齿轮 工频感应加热50 10~15 以上大型零件，如直径大于300mm 的轧辊及轴类零件 1、一般用于中碳钢和中碳低合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。用于齿轮、轴类零件的表面硬化，提高耐磨性 2、为零件心部的性能，感应加热淬火的预备热处理常采用正火或调质。 3、感应加热淬火零件的加工工艺路线为： 下料-----锻造-----调质或正火------切削加工-----感应加热淬火+低温回火-----精加工-----检验 4、高频感应加热时，钢的奥氏体化是在较大的过热度（Ac3以上80℃～150℃)进行的, 因此晶核多, 且不易长大，组织细小。 5、表面层淬得马氏体后, 由于体积膨胀在工件表面层造成较大的残余压应力, 显著提高工件的疲劳强度。 6、因加热速度快，没有保温时间，工件的氧化脱碳少。另外，由于内部未加热，工件的淬火变形也小。 7、加热温度和淬硬层厚度（从表面到半马氏体区的距离）容易控制，便于实现机械化和自动化。 8、工艺设备较贵，维修调整困难，对于形状复杂的零件的感应器不易制造 火焰加热表面淬火 火焰加热表面淬火是用乙炔－氧或煤气－氧等火焰加热工件表面，进行淬火。 火焰加热表面淬火和高频感应加热表面淬火相比，具有设备简单，成本低等优点。但生产率低，零件表面存在不同程度的过热，质量控制也比较困难。因此主要适用于单件、小批量生产及大型零件（如大型齿轮、轴、轧辊等）的表面淬火。