快速表面局部淬火技术实现局部高效淬火

表面淬火工艺主要用于强化工件的表面，这种方法能够使零件心部仍然保持较好的韧性，从而使零件具有耐磨性好、冲击韧性高、疲劳强度高的特点。通常使用的火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火以及电接触加热表面淬火虽然能够完成表面淬火，但都很难实现准确的局部淬火，特别是一些工件的内腔局部表面和沟槽的淬火。而采用激光淬火、电子束淬火和快速表面局部高频淬火等方法能够实现局部快速淬火。

1.激光淬火

激光淬火之所以能使钢铁材料表面得到强硬化，其主要工艺原理是建立在激光的高能密度辐射，以及随之而来的表面自冷而完成P→A和A→M两次相变的基础上。激光光束投射到经过黑化处理的金属表面后，表面温度升高，通过控制激光热处理规范使温度升高到某个淬火温度，实现P→A转变。当激光光束离开加热表面后，由于周围是冷的，该处将以很快的速度冷却，其冷速一般远超过结构钢淬火要求的临界冷却速度，工件依靠自冷却淬火完成A→M转变。

2.电子束淬火

电子束加热表面淬火与激光加热表面淬火，工作原理上是基本相似的。在真空条件下，电子束以极高的速度轰击金属表面，高速电子和材料表面层的金属原子相撞，直接给金属原子以能量，导致金属表面温度迅速上升，在1/3到1/5这样极短的时间内可达到1000℃的高温，使钢的表面完成奥氏体转变。由于电子束的作用时间极短，表面以下的工件温度仍然处于常温，与表面形成相当大的温度梯度，当电子束离开工件表面，表面热量向冷态基体传递热量，可获得大于临界冷速的冷却速度，使钢表面完成“自冷却”淬火。(www.xing528.com)

3.表面局部快速高频淬火

表面局部快速高频淬火是利用高频电的集肤效应和邻近效应，在工件的局部表面沿着一条直线或曲线产生高密度电流，并使该表面迅速加热到淬火温度，同时又借助于工件自导热冷却，从而完成沿直线或曲线局部淬火的方法。

近年来，除了在淬火技术、淬火方法上有不少新的突破外，在淬火工艺方面也有一些新的进展。例如，奥氏体晶粒的超细化处理、碳化物的超细化处理以及控制马氏体、贝氏体组织形态和组成的淬火、使钢中保留适当数量塑性第二相的淬火等。奥氏体晶粒的超细化处理是通过超快速加热和快速循环加热以及形变热处理使钢的晶粒细化到10级以上的处理方法。经超细化处理后淬火，可使钢获得高的屈服强度、韧性和低的韧脆性转变温度。碳化物的超细化处理是通过高温固溶化淬火+高温回火或高温固溶等温处理，使得碳化物细化并均匀分布，改善高碳钢的强韧性。控制马氏体、贝氏体组织形态和组成的淬火、使钢中保留适当数量塑性第二相的淬火则是通过改变淬火加热温度、加热时间等工艺规范来控制淬火后的组织、塑性第二相，提高淬火钢的性能。