工程材料基础-第三章热处理

第三章钢的热处理HEATTREATMENTOFSTEEL退火Annealing正火Normalizing淬火Quenching回火Tempering普通热处理真空热处理可控气氛热处理特种热处理表面淬火表面化学热处理表面热处理热处理形变热处理钢的热处理——在固态下通过对钢件进行加热、保温、冷却，从而改变钢件性能的操作钢的热处理工艺示意图温度时间加热Heating保温InsulationWork冷却Cooling保温时间HoldingTime保温温度HoldingTemperatureA1A3Acm第一节钢在加热时的转变TRANSFOEMATIONOFSTEELASBEINGHEATED

ABCDEFGHJNKPPSQ2.11钢铸铁A工业纯铁钢相图中的组织EGPSQKAFA+Fe3CF+AF+PPP+Fe3CIIF+Fe3CIII特征线

A化A1线(PSK线)

加热Ac1

冷却Ar1A3线(GS线)

加热Ac3

冷却Ar3Acm线(SE线)

加热Accm

冷却ArcmEGPSQAA+Fe3CF+AFPF+PP+Fe3CA3AcmA1

1.共析钢奥氏体的形成过程加热保温的目的：获得成分均匀、晶粒细小的奥氏体αp

+

Fe3C0.02186.69γs0.77

BCC体心复杂正交FCC面心立方加热到A1以上

一、奥氏体的形成P组织A形核A长大残余碳化物溶解A均匀化A形核长大示意图形核—F和Fe3C的界面最易于形核，通过同素异构转变F→A和Fe3C的溶解来实现长大—一旦形核，A则向F和Fe3C方向长大，此过程同样通过同素异构转变F→A和Fe3C的溶解来实现残余碳化物溶解—由于同素异构转变F→A的速度比Fe3C向奥氏体中溶解的速度快，同素异构转变完成后，还有一部分碳化物尚未溶解，它会在随后的加热过程中继续向奥氏体中溶解奥氏体均匀化—

残余碳化物溶解完毕后，奥氏体的成分是不均匀的，原来F处含碳量低，而原来Fe3C处含碳量高。只有经足够长的保温时间，才能通过C的扩散形成均匀的A等轴晶形核、长大、残余碳化物溶解、奥氏体均匀化

2.亚共析钢和过共析钢奥氏体形成过程

二、奥氏体晶粒的大小1.奥氏体的实际晶粒度在具体加热条件下得到的奥氏体晶粒大小称为奥氏体实际晶粒大小或奥氏体实际晶粒度Ａ晶粒大小用晶粒度Ｎ表示，通常分８级

1～4粗晶钢5～8细晶钢＞8超细晶钢放大倍数100时，每平方英寸内晶粒数目为n，则：在工程上，一般采用100倍金相照片，通过比对的方法确定晶粒度影响因素①加热温度越高②保温时间越长奥氏体的实际晶粒度越大

EGPSQAA+Fe3CF+AFPF+PP+Fe3CF过热（Overheat）加热时A晶粒大小超过规定尺寸时就成为一种加热缺陷，称为过热细小的奥氏体晶粒2.奥氏体的本质晶粒本质晶粒度只表示钢在加热时奥氏体晶粒长大倾向的大小。并不表示奥氏体实际晶粒的大小。

1～3级：粗晶粒；4～6级：中等晶粒；7～8级：细晶粒930℃×3～8h，冷却后所测定的晶粒度为本质晶粒度。主要是检验钢本身Ａ长大倾向本质细晶粒钢本质晶粒度：5～8级。一般具有阻碍奥氏体晶粒长大的元素如：Nb、Ti、V等这些元素易于形成AlN、Al2O3、NbC、TiC、VC等不易溶解的小粒子，阻碍奥氏体晶粒的长大本质粗晶粒钢本质晶粒度1～4级，一般仅用Si、Mn脱氧，没有阻碍奥氏体晶粒长大的合金元素，奥氏体晶粒长大的很快。热处理一定不能过热

三、钢加热时的缺陷过热加热时奥氏体晶粒大小超过规定尺寸氧化加热时钢中的铁素体氧化成氧化铁脱碳加热时钢中的碳与空气中的氧生成CO2导致钢的表面含碳量过低第二节奥氏体转变图TANSFORMATIONDIAGRAMOFAUSTENITEASBEINGCOOLED

一、奥氏体等温转变图Isothermaltransformationdiagramofaustenite

1.奥氏体等温转变图测定原理过冷奥氏体—在临界温度(A1、A3、Acm)以下尚未发生转变的不稳定奥氏体称过冷奥氏体恒温转变—将已Ａ化的钢迅速冷却到临界温度(A1、A3、Acm)以下某温度保温等温转变图—TTT图.TemperatureTimeTransformationDiagram共析钢Ｃ曲线测定原理示意图以共析钢为例时间转变％T1(1)将奥氏体化的若干组（每组若干个）试样分别迅速放入不同温度的恒温盐（金属）浴中，每隔一段时间取出一个试样迅速淬入水中，然后观察其转变的相对量。时间转变％T1T2T3T4T5T6(2)测量不同温度下过冷A的转变曲线T1＞T2＞T3

＞T4

＞T5

＞T6(3)汇总特征值时间温度T1T2T3T4T5T6转变开始线转变终了线时间转变％T1T2T3T4T5T6

2.共析钢奥氏体等温转变图分析当T＞TA时，属于高温转变随△T↑，孕育期↓，转变↑当T＜TA时，属于中温转变随△T↑，孕育期↑转变↓

时间温度TA出现“鼻子”，形似“C”，故TTT图也叫C曲线珠光体型转变A1～550℃550～230℃<230℃贝氏体型转变马氏体型转变共析钢的奥氏体等温转变图转变开始线转变终止线550℃A1A1～650℃珠光体(P)—

粗片状铁素体与渗碳

体交替排列的混合物650～600℃索氏体(S)—

细片状铁素体与渗碳

体交替排列的混合物1)珠光体型转变珠光体形成示意图600～550℃托氏体(T)—

极细片状铁素体与渗碳体交替排列的混合物不同等温温度形成的珠光体显微组织

(a)655℃(b)600℃(c)534℃

珠光体(P)索氏体(S)托氏体(T)

减小片

间距

增大强、硬度

增大塑、韧性2)贝氏体型转变共析钢的奥氏体等温转变图贝氏体(B)—过饱和铁素体与渗碳体组成的混合物B上550～350℃

上贝氏体()上贝氏体B上

—相互平行的过饱和铁素体片与分布在片间的断续细小渗碳体组成的羽毛状混合物。硬度高，可达40~45HRC，但因F片粗且平行分布，同时晶间有脆性的渗碳体，故塑、韧性差。脆性大性能差上贝氏体形成示意图上贝氏体的显微组织(a)光镜

(b)扫描电镜(a)(b)下贝氏体B下—针叶状的过饱和铁素体与分布在其中的极细小的渗碳体粒子组成的混合物．脆性小性能好硬度高50~60HRC，强度高，耐磨性好，塑性、韧性高，具有良好的综合力学性能下贝氏体形成示意图(b)(a)下贝氏体的显微组织(a)光镜

(b)扫描电镜生产中“等温淬火”的目的就是为了得到B下组织3)马氏体型转变共析钢的奥氏体等温转变图转变温度：Ms~Mf。温度低，Fe、C不能扩散（无扩散型转变）A→F，C完全被保留在-Fe中，引起过饱和。M又称碳过饱和铁素体晶格歪扭成体心正方，随wC↑，正方度↑T<230℃马氏体(M)马氏体(M)—

碳在-Fe中的过饱和固溶体（1）转变温度：低碳马氏体(wc<0.25%)板条状，强而韧高碳马氏体(

wc>1.0%)片(或针)状，硬而脆长大速度非常快，先形成的M片较大，后形成的M片不能穿越已形成的M，故较小。显微镜下为长短不一，互成一定角度的M片截面呈细长条状，许多尺寸大致相同的Ｍ定向相互平行排列，构成一个Ｍ群（束），显微组织为一束束细长板条状组织（2）马氏体的形态高碳马氏体形成过程示意图Fe-1.8wt.%C合金冷却到下列不同温度形成高碳马氏体的过程(a)24℃(b)–60℃(c)–100℃高碳马氏体的显微组织a)淬火态b)回火态

(a)(b)低碳马氏体的显微组织马氏体的形态取决于含碳量wC>1.0%的钢淬火后,几乎全部为片MwC<0.25%的钢淬火后,基本上全部为板条M0.25%<wC<1.0%的钢淬火后，为两种M的混合物M的含碳量越高，其硬度和强度越高，脆性越大，必须回火后使用wC%σs(MPa)σb(MPa)HRCδ%ψ(%)ak(J/cm2)0.10-0.25800-13001000-150035-459-1740-6560-1800.81500-20001800-230062-6413010×500×80000×500×500板条M片状M混合M（3）性能特点（4）应用淬火得到的马氏体硬而脆，脆性随Wc的增加而增加回火后马氏体的性能必须经过回火才能使用！

高碳马氏体具有高强度高硬度、高耐磨性低碳马氏体具有好的综合性能高碳马氏体用于高硬度高耐磨性的零件，如车刀、铣刀等工具低碳马氏体用于综合性能好的零件，如发动机连杆螺栓、缸盖螺栓，石油钻井的吊环、吊钳等残余奥氏体A′在M相变时，由于体积膨胀，使尚未发生相变的过冷A受压，而停止相变，这部分A称为残余奥氏体A

′当温度达到Mf点以下时，A′才会全部分解完毕共析钢Mf＝－50℃，淬火至室温下仍有3～6%的A′过共析钢Mf=-100℃时，淬火至室温下仍有8～15%A′A’硬度↓尺寸的不稳定“冷处理”与共析钢相比，亚共析钢的奥氏体等温转变图多一条A→F转变线亚共析钢等温转变图(a)与共析钢等温转变图(b)的比较

3.亚共析钢的奥氏体等温转变图过共析钢等温转变图(c)与共析钢等温转变图(b)的比较与共析钢相比，亚共析钢和过共析钢的奥氏体等温转变图多一条A→F，A→Fe3C转变线

4.亚共析钢和过共析钢的奥氏体等温转变图过共析钢亚、过共析钢的TTT曲线亚共析钢时间温度TAA１MsMfA→MA→PA→B时间温度TAA１MsMfA→MA→PA→BA→FA→Fe3C位置过共析钢的多一条A→Fe3C线

共析钢的最靠右（wC＜0.77%:wC↑，C曲线右移；wC＞0.77%:wC↑，C曲线左移）亚共析钢的多一条A→F线

形状1)碳含量的影响

2)合金元素的影响

形状位置不讲除Co外，其他都使“Ｃ”曲线右移

5.影响奥氏体等温转变图的主要因素随wC增加Ms、Mf点降低共析钢奥氏体连续冷却转变图（实线）与等温转变图（虚线）的比较

与“C”曲线相比

向右下方移动

多一条珠光体转变中止线

无贝氏体转变

二、奥氏体连续冷却转变图Continue

coolingtransformationdiagramofaustenite

以共析钢为例CCT图CCT曲线位于C曲线右下方，P转变温度更低，时间更长；共析钢及过共析钢的CCT曲线中无B型转变，而多了一条P转变终止线；亚共析钢在连续冷却时在一定温度范围内过冷A会部分转变为B

三、用等温转变图定性判断连续冷却转变产物

Applicationofisothermaltransformationdiagramofausteniteforeutectoidsteelascontinuecooling

由于CCT曲线测定比较困难，许多钢至今仍无，实际热处理中常参照C曲线来定性估计连续冷却转变过程—M+A′共析钢奥氏体等温转变图在连续冷却时应用示意图—P—S—T+M+A′—M+A′—M+A′—P—S—T+M+A′—M+A′第三节钢的普通热处理COMMONHEATTREATMENTOFSTEEL退火

Annealing正火

Normalizing淬火

Quenching回火

Tempering普通热处理是零件制造过程中非常重要的不可缺少的工序一般零部件制造工艺中路线铸造锻造退火正火切削加工成品预先热处理重要零部件制造工艺中路线铸造锻造退火正火粗加工淬火回火精加工成品最终热处理完全退火球化退火再结晶退火去应力退火钢的退火均匀化退火

一、钢的退火

Annealingofsteel将钢件加热到临界温度（A1、A3、Acm）以上（有时以下）保温一定时间，然后缓冷（炉冷、坑冷、灰冷）以得到平衡状态的组织的热处理工艺称退火ABEGHJNPSQ+++Fe3C+Fe3CL+LL+低温扩散球化完全退

火

温

度1)

工艺：Ac3以上30～50℃加热保温后，随炉冷却至500℃以下出炉空冷A1A3温度℃时间1.完全退火完全退火工艺时间温度保温Ac3+30～50℃炉冷空冷＜500℃4)

目的：调整硬度，以利切削细化组织，提高力学性能为机加工及后续热处理（淬火）作组织准备完全退火可作为重要零件预先热处理，也可以作为一般零件的最终热处理2)

适用于：亚共析钢和合金钢的铸、锻、及热轧型材。也可以用于焊件3)

组织：Ｆ＋Ｐ完全退火工艺时间温度保温Ac3+30～50℃炉冷空冷＜500℃40钢完全退火2)

适用于：共析钢、过共析钢及合金钢1)

工艺：Ac1以上30～50℃加热保温后，在A1温度上下反复升温降温，后随炉冷却至600℃以下出炉空冷A1温度℃时间2.球化退火较长时间的保温，使钢的Fe3C（碳化物）趋于球化，然后缓慢冷却到600～550℃再出炉冷却3)

组织：P球目的：调整硬度，以利切削淬火作组织准备3.扩散退火把钢加热到固相线以下100～200℃，并保温缓冷。目的是消除钢中的枝晶偏析。所以也叫均匀化退火时间温度Ts-100～200℃保温10～15h缓冷4.去应力退火把钢件加热到Ac1以下，一般500～650℃随炉却至200℃出炉去应力退火又称或低温退火。目的是消除残余应力，防止零件变形或开裂，保证精度

二、钢的正火

Normalizingofsteel

过共析钢:Accm以上30～80℃加热、空冷

共析钢:

Ac1以上30～80℃加热、空冷

亚共析钢:

Ac3以上30～80℃加热、空冷1.工艺A1温度℃时间共析钢:

S亚共析钢:F+S

过共析钢:S+Fe3CⅡ

低碳钢:

调整硬度,以利切削

过共析钢:

消除网状,以利球化Fe3CⅡ

中碳钢制一般零件:

做为最终热处理2.组织3.目的40钢正火退火和正火的选择（从以下三个方面考虑）提高切削加工性能使用性能低碳钢选择正火，中碳钢选择退火、正火，高碳钢选择球化退火生产成本正火较退火成本低普通结构件，以正火作为最终热处理，以细化晶粒，提高力学性能；形状复杂的结构件，采用退火作为最终热处理，以削除应力防止裂纹

获得马氏体,以提高硬度

共析、过共析钢:

Ac1以上30～50℃

亚共析钢:

Ac3以上30～50℃

加热后快冷（大于临界冷却速度）

三、钢的淬火

Quenchingofsteel2.工艺1.目的淬火是强化钢的最重要手段之一1)

理想的冷却速度3.淬火介质高温T＞650℃,慢冷,可以减少热应力。中温650℃～400℃,快冷,避开C曲线的鼻尖,保证全部获得M。低温400℃以下，特别是300～200℃发生M转变时要求慢冷，↓M转变时的组织应力钢的理想淬火冷却速度2)

常用淬火介质水：淬冷能力强，但工件表面有软点，易变形开裂油：淬冷能力弱，但工件不易变形开裂盐水：淬冷能力更强，工件表面光洁、无软点，但更易变形开裂

“神刀蒲元”的故事是最普通的淬火介质。650～400℃冷速大；320～200℃冷速也大是水的改进，和水性能类似650～400℃冷速小；320～200℃冷速也小。常用于合金钢常用淬火方法示意图单液淬火法(b)双液淬火法(c)分级淬火法(d)等温淬火法4.

常用淬火方法操作简便有效防止变形开裂变形小获得下贝氏体40钢淬火3.钢的淬透性钢件淬火时，表层直接与淬火介质接触，冷却速度快；而心部则要通过表层来散热，冷却速度慢钢件表层得到M；而心部只能获得部分M，甚至完全得不到M钢的淬透性—

钢在淬火时获得淬硬层深度大小的能力(a)顶端淬火法(b)淬透性曲线淬透性是表征钢件淬火时形成Ｍ的能力工程定义—由钢件表面向里到半Ｍ组织（50%M）的区域称为淬硬层，其深度称淬硬层深度淬透性的测试方法临界直径法—将同一种钢不同直径的圆棒试样加热至单相A区，然后在同一淬火介质中冷却，测出其能全部淬硬成M的最大直径D0即为临界直径D0D0油淬水淬M非MD0越大，表示钢的淬透性越好顶端淬火法国内普遍采用的淬透性试验方法将标准尺寸的棒状试样加热至单相A区后放在支架上，从它的一端喷水冷却，然后在试棒的表面从端面起依次测定硬度，得到硬度随距顶端距离的变化曲线－淬透性曲线根据淬透性曲线比较不同钢种的淬透性大小钢的淬透性的应用钢的淬透性是机械设计中选材时应予考虑的重要因素之一大截面零件、承受动载的重要零件、承受拉力和压力的许多重要零件（螺栓、拉杆、锻模、锤杆等），要求表面和心部力学性能一致，故应选择淬透性高的材料心部力学性能对使用寿命无明显影响的零件（承受弯曲或扭转的轴类），可选用淬透性低的钢，获得1/2~1/4淬硬层深度即可焊接件、承受强力冲击和复杂应力的冷镦凸模等，不能或不宜选择淬透性大的材料淬硬性—正常淬火条件下，以超过临界冷却速度冷却所形成的马氏体达到的硬度高低。主要取决于钢的含碳量及合金元素.2)

影响淬透性的主要因素除Co外，其他都提高淬透性碳钢中，共析钢的淬透性最高

合金元素

3)

如何在选材中考虑钢的淬透性横截面受力均匀的零件：淬透性要高横截面受力不均匀的零件：淬透性不必高避免脆性断裂的零件：淬透性不能高2）轴类零件，齿轮：对表面心部力学性能要求不一致（表面强度硬度要求高一些，心部塑性韧性要求高），组织可以不一致。具体零件如何选择淬透性1）螺栓、连杆、锻模、锤杆（承受拉压载荷）表面和心部力学性能一致，即要求表面和心部组织一致。选用淬透性高的钢选用淬透性中等的钢3）焊接件、冷镦凸模具：选用淬透性低的钢将淬过火的钢在A1以下温度加热保温后空冷降低硬度，提高塑性—获得工件所要求的组织性能消除内应力，降低脆性—消除淬火应力,降低钢的脆性稳定组织，稳定尺寸—淬火Ｍ和残余Ａ是非稳定组织，如果发生转变，则零件的尺寸会发生变化)

三、钢的回火

Temperingofsteel1.工艺2.目的回火是热处理工序中最后一道工序3.淬火钢回火的四个阶段四阶段第一阶段T≤200℃M分解第二阶段T∈(200-300℃)残余A分解第三阶段T∈(250-400℃)

M分解完成，渗碳体形成

第四阶段T＞400℃渗碳体聚集长大与F的再结晶第一阶段T∈(80～200℃)淬火M基体上析出薄片状细小的碳化物，M中C的过饱和程度降低碳化物为正交晶格，分子式为Fe2.4C，与Ｍ保持共格关系组织：回火Ｍ（过饱和α＋碳化物）M回Ｍ分解第二阶段T∈(200～300℃)Ｍ分解使得体积↓，↓残Ａ的压力，Ａ残分解为C过饱和α

＋碳化物。组织：Ｍ回（过饱和α＋碳化物）残余Ａ转变第三阶段T∈(250～400℃)Fe2.4C→Fe3C（极细、颗粒状），M分解完成，α中含C量降至正常饱和状态淬火时晶格畸变所造成的内应力大大消除组织：正常饱和状态的针叶状α＋细颗粒状的

Fe3C回火托氏体，T回碳化物析出及类型转变第四阶段T＞400℃回火Ｔ越高,Fe3C的颗粒越大,经第三阶段后，钢组织Ｆ已经回复为平衡浓度的Ｆ,但Ｆ仍然保留着原Ｍ的板条状或片状形态，并且晶粒内部的位错密度很高,所以与冷变形金属相似。随回火温度↑（一般在500～650℃)F逐渐发生再结晶，形成位错密度较低的等轴Ｆ。回火↑,Fe3C尺寸↑，内应力↓，Ａ残↓组织：正常饱和状态的等轴α＋球状的Fe3C

回火索氏体，S回Fe3C聚集长大与Ｆ的回复、再结晶应用工具、滚动轴承弹簧低温回火中温回火高温回火组织温度种类

性能

150～250℃350～500℃500～650℃M回T回S回高硬度高耐磨HRC58～64适当的强、硬度足够的塑、韧性HRC25～35高、高一定韧性HRC35～45重要零件4.回火的种类、组织、性能及应用温度：150—2000C第一种：低温回火性能：高硬度、高耐磨性，内应力、脆性降低。5864HRC应用：高碳钢、高碳合金钢制造的工具和模具、滚动轴承渗碳和表面淬火零件.(Wc>0.6%)高碳马氏体的显微组织a)淬火态b)回火态

回火组织：M回（过饱和铁素体+e碳化物）第二种：中温回火温度：350C

—500C；回火组织：回火托氏体，由针叶状铁素体+极细小颗粒渗碳体组成，记为T回性能：高强度、硬度，高的弹性极限及屈服强度；具有一定的塑性、韧性；硬度为3545HRC应用：Wc=0.5—0.7%碳钢、合金钢制造的各种弹簧。生产上将淬火和高温回火称为“调质处理”

一般规律：随回火温度↑，强度、硬度↓，塑性、韧性↑第三种：高温回火温度：500-650C，组织：回火索氏体，由等轴状的铁素体和球状渗碳体组成，记为S回性能：具有适当的强度、硬度和足够的塑性、韧性（即良好综合性能）2535HRC回火索氏体应用：用于Wc为0.3—0.5%的中碳钢和合金钢制造的轴、连杆、螺栓等。组织形态不同在硬度相同的情况下，回火组织具有更高的强度和塑韧性T回与T、S回与S比较不同含碳量钢的硬度随回火温度升高而降低35钢力学性能与回火温度的关系40钢高温回火第四节钢的表面热处理SURFACEHEATTREATMENTOFSTEEL表面淬火Surfacequenching表面化学热处理Surfacechemicalheattreatment通过选材和普通热处理无法满足上述要求表面硬度高，耐磨性好，以保证其精度而心部要具有足够的塑性和韧性，以防止断裂高碳钢：淬火+低温回火，硬度高，耐磨性好，但心部韧性差中碳钢调质处理，心部韧性好，但表面硬度不够，耐磨性差表面热处理

一、表面淬火

Surfacequenching将工件表面快速加热到A区，在热量尚未传到材料心部时立即迅速冷却，使其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业中常用的表面淬火方法有：感应加热表面淬火、激光加热表面淬火和火焰加热表面淬火

2.

表面淬火用钢的碳含量过低：表面硬度不足过高：心部韧性不足

3.

常用方法火焰加热表面淬火

1.

目的使工件表硬心韧，如曲轴、齿轮感应加热表面淬火火焰加热表面淬火示意图1—烧嘴2—喷水管3—加热层4—工件5—淬硬层

4.火焰加热表面淬火特点：设备简单，质量不易保证，适合单件生产淬硬层深度一般为2～6mm

5.

感应加热表面淬火1)

基本原理感应加热表面淬火示意图1—加热淬火层2—间隙3—工件4—加热感应圈5—淬火喷水套2)

感应电流频率感应电流的集肤效应高频100～500KHz深度小（0.2-2mm）中频500～10000Hz深度较大（2-8mm）工频50Hz深度大（10-15mm）3)感应加热表面淬火的特点加热速度快；时间短；因表面层M相变产生压应力，可提高工件的疲劳强度；工件表面质量高，变形小；这种表面淬火的方法易于实现自动化5)

后续热处理：低温回火4)

预先热处理

(1)

目的：使工件心部具有高的综合力学性能7)

应用举例1：中碳钢制齿轮制造工艺路线一般零件:正火处理重要零件:调质处理(淬火＋高温回火)

(2)

方法表层：中碳M回6)

最终组织心部：或

P+FS回下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→感应淬火→低温回火→精磨→成品应用举例2：中碳钢制造的轴的工艺路线下料→锻造→退火→粗加工→调质→精加工→轴颈感应淬火→低温回火→精磨→成品齿轮感应淬火层感应加热表面淬火齿轮的淬硬层分布

6.激光加热表面淬火（1）工艺：将高功率密度的激光束照射到工件表面，使表面快速加热到奥氏体区，依靠工件本身热传导迅速自冷而获得一定淬硬层的工艺操作

硬化层：1—2mm（2）应用：汽车、拖拉机汽缸套、汽缸、活塞环、凸轮轴等零件；（3）特点：淬火质量好，组织超细化，硬度高、脆性极小、工件变形小、不需要回火、节约能源、无污染、效率高、便于自动化，但是设备昂贵。激光表面淬火处理的内燃机气缸套激光表面淬火的汽缸套

二、表面化学热处理

Surfacechemicalheattreatment将工件置于一定的化学介质中，通过加热、保温和冷却，使介质中的某些元素渗入到工件表层，以改变表层的化学成份和组织，从而使工件表面具有与心部不同的性能的一种热处理工艺与表面淬火热处理相比，化学热处理不仅使工件表面与心部的组织不同，且成分亦不同

1.

目的改变工件表层化学成分、组织，从而改善工件性能渗碳、渗氮、碳氮共渗可提高钢表面的硬度、耐磨性及疲劳强度渗B、渗Cr可提高表面耐磨性和耐蚀性渗Al、渗Si可提高耐热抗氧化性渗S可提高减摩性

2.

常用方法渗碳