表面淬火都有哪些方式方法？

一、火焰加热表面淬火

将工件置于氧-乙炔火焰中，表面快速加热至淬火温度后喷水淬冷。火焰温度一般为3000℃左右。本法设备简单，常用于小批、单件生产或零部件的维修。

其设备包括：

1、喷嘴。氧-乙炔按一定比例混合，在相当高的压力下从喷嘴小孔喷出并被点燃。喷嘴的布置，一般按工件表面制成仿形状。

2、淬火机床。固定工件和喷嘴位置，并可控制工件的旋转和移动。

3、燃烧控制装置。保证氧-乙炔气有稳定的混合比和喷出压力。

二、电接触加热表面淬火

利用触头和工件的接触电阻，低电压、大电流，使触点温度迅速上升。将触点以一定速度移过工件表面，即可将表层加热至淬火温度，并在工件自身的冷却下淬硬。本法简易可行，适于大件的局部表面淬火。

三、电解液加热表面淬火

以工件作阴极，置于电解液中，以电解槽为阳极，通入200-300V直流电。由于电解作用使阴极(工件)表面形成一层氢气膜。氢气膜具有大的电阻，温度迅速升高，并将工件表面加热到淬火温度。停电后电解液将工件淬冷。本法适用于大批量生产工件的局部表面淬火。

四、电磁感应加热表面淬火

电磁感应加热表面淬火通常是将工件置于一加热感应圈内，感应圈通入交变电流以形成交变磁场。感应圈多用铜管制成，可以是单圈或多圈的，管内通入冷却水防止工作时升温。加热和喷冷淬火可采用连续和断续两种方式。

喷水圈设在加热器的下方，在连续式加热-喷冷时，工件在自旋转(使加热均匀)的同时向下移动，表面各部位依次加热和淬冷;在断续式加热-喷冷时，工件自旋转时位置不变，待一定面积被加热到淬火温度时，迅速下降并喷水冷却。

五、激光淬火

激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术。

激光淬火现已成功地应用到冶金行业、机械行业、石油化工行业中易损件的表面强化，特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面，效果显著，取得了很大的经济效益与社会效益。近年来在模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。

表面淬火仅使钢铁工件的表面得到淬火的一种表面热处理工艺。目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，而心部仍具有较高的韧性。常用于轴类、齿轮类等零件。操作时利用快速加热的方法使工件表层奥氏体化，然后立即淬火使表层组织转变为马氏体，心部组织基本不变。表面淬火后一般进行低温回火。根据加热方法不同，可分为感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火等，其中以前两种方法应用最广。
加热用的能源通常有电磁感应加热，火焰加热，电接触加热及在电解液中加热;并可采用更高密度的能源，如电子束、激光、电弧等。能源提供的能量密度越高，则表面加热和淬硬层越薄。
1、电磁感应加热表面淬火
铁磁性物质的工件处在交变磁场中时，会因感应而在内部产生电流。这种电流在微小区域内形成回路，称之为涡流。涡流电流强度与交变磁场磁通变化率和工件材质有关。涡流在工件中仅集中在表层，有所谓“集肤效应”。表面电流最大，向内逐渐降低。电流值保持表面电流I0的1/e以上的厚度称为“电流透入深度”(e为自然对数的底)。钢铁材料在居里温度(磁性转变温度，中碳钢约为724℃)以上由于导磁率的突然变化，电流透入深度(△)急剧增大。当被加热材料与感应器条件相同时，△值取决于感应器中交变电流的频率(f)，对于钢铁材料，△≌500/(mm)。因此要根据淬火层厚度的要求选择电流频率。常用的感应加热用交流电源有3种：(1)高频。200～300kHz，采用电子管式高频振荡电源，淬硬层厚度一般为1～3mm。(2)中频。500～800Hz，采用中频发电机或可控硅变频装置电源，淬硬层厚度一般为6～8mm。(3)工频。一般工业频率50Hz，采用加热变压器电源，由工业电网供电，淬硬层厚度一般为10～20mm，其电流透入深度则可达50～70mm，适于大件的表面淬火。
电磁感应加热表面淬火通常是将工件置于一加热感应圈内，感应圈通入交变电流以形成交变磁场。感应圈多用铜管制成，可以是单圈或多圈的，管内通入冷却水防止工作时升温。加热和喷冷淬火可采用连续和断续两种方式，皆可在图1机构上实现。喷水圈设在加热器的下方，在连续式加热-喷冷时，工件在自旋转(使加热均匀)的同时向下移动，表面各部位依次加热和淬冷;在断续式加热-喷冷时，工件自旋转时位置不变，待一定面积被加热到淬火温度时，迅速下降并喷水冷却。
表面淬火时的加热温度取决于钢的成分(临界点)、原始组织和加热速度。加热速度一般在50～500℃/s之间，属快速加热。由于钢在快速加热时奥氏体形成的动力学的特点，在加热速度、加热温度、钢的原始组织和淬火后组织、性能几方面之间具有如图2所示的关系。Ⅱ区为最佳规范，既具有细晶粒，又具有高硬度。Ⅰ区加热不足，晶粒虽细小，但加热时奥氏体形成不充分，淬火硬度不足。Ⅲ区为加热过度，晶粒长大，硬度也因残留奥氏体较多而略有下降。
2、火焰加热表面淬火
将工件置于氧-乙炔(也可用天然气等)火焰中，表面快速加热至淬火温度后喷水淬冷。火焰温度一般为3000℃左右。本法设备简单，常用于小批、单件生产或零部件的维修。其设备包括：(1)喷嘴。氧-乙炔按一定比例混合，在相当高的压力下从喷嘴小孔喷出并被点燃。喷嘴的布置，一般按工件表面制成仿形状。(2)淬火机床。固定工件和喷嘴位置，并可控制工件(或喷嘴)的旋转和移动。(3)燃烧控制装置。保证氧-乙炔气有稳定的混合比和喷出压力。
3、电接触加热表面淬火
利用触头(铜或石墨材质)和工件的接触电阻，低电压、大电流，使触点温度迅速上升。将触点以一定速度移过工件表面，即可将表层加热至淬火温度，并在工件自身的冷却下淬硬。本法简易可行，适于大件的局部表面淬火。
4、电解液加热表面淬火
以工件作阴极，置于电解液中(常用5%～20%碳酸钠水溶液)，以电解槽为阳极，通入200～300V直流电。由于电解作用使阴极(工件)表面形成一层氢气膜。氢气膜具有大的电阻，温度迅速升高，并将工件表面加热到淬火温度。停电后电解液将工件淬冷。本法适用于大批量生产工件的局部表面淬火。