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表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。而且，在能淬透的情况下，截面尺寸越大的工件，虽然实际冷却速度更缓，开裂的危险性却反而愈大。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧-等火焰、感应电流、激光和电子束等。

化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热，保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。习惯上碳氮共渗又称为，以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗(即气体软氮化)应用较为广泛。渗入元素后，有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。

热处理是机械零件和工模具制造过程中的重要工序之一。大体来说，它可以-和提高工件的各种性能 ，如耐磨、耐腐蚀等。还可以-毛坯的组织和应力状态，以利于进行各种冷、热加工。

金属热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

    热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是-金属热处理的主要问题。加热温度随-的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。加热温度随-的金属材料和热处理目的不同而异，但一般都是加热到某特性转变温度以上，以获得高温组织。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

    金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。淬火：将钢件加热到临界点以上某一温度45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760～780℃,保持一定的时间，然后以适当速度在水油中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。钢铁是工业上应用广的金属，而且钢铁显微组织也为复杂，因此金属热处理工艺种类繁多。