热处理是一种表面处理，包括硬化和热扩散。两者都使用加热对工件进行表面处理。有两种类型的热处理硬化和热扩散。在这篇文章中，我们将看看硬化。硬化是耐用性的关键表面处理，不易断裂。由于冲击过程大，许多应用要求其组件坚固且耐磨损。汽车和包装等行业要求其组件具有这种特殊功能。

　　一般来说，金属是固溶体，陶瓷是化合物。固溶体是将多种元素混合成单相的地方。化合物是多种元素未混合但已变成异质材料的地方。有两种类型的固溶体，一种是原子进入另一个原子空间的间隙固溶体，另一种是彼此的原子被另一个原子取代的置换固溶体。构成间隙固溶体的间隙原子必须是小的非金属，例如氮和碳。取代固溶体的两种元素都是金属。这些化合物是由非金属扩散到金属上形成的。例如，氧 (O) 在钛 (Ti) 上扩散，形成氧化钛 (TiO2)，碳化钛 (TiC) 如果是碳 (C)。

　　硬化

　　淬火是将钢加热到转变温度（800℃或更高），然后使足够的碳溶解到钢中，钢在油或水中迅速冷却以迁移到常温，同时溶解的碳在钢中保持过饱和。该工艺通常用于碳钢和合金钢等机械结构钢。在常规淬火中，整个工件在炉内加热到 800℃ 或更高（取决于钢种），然后快速冷却。最终硬度取决于冷却速度。另一方面，表面硬化是一种热处理方法，通过将工件表面快速加热到转变温度以上，仅使表面硬化，并快速冷却以仅表面硬化（变成马氏体）。下表显示了表面硬化的类型和描述。

　　其中，高加热速度大致为[1]激光加热105℃以上/分钟、[2]电子束加热104℃以上/分钟、[3]感应加热102℃以上/分钟、 [4] 加热炉1~10℃/分钟。如您所见，与传统的加热炉方法相比，存在显着差异。

　　火焰硬化使用来自燃气燃烧器的明火快速加热钢表面。通常使用氧气和乙炔、丙烷和公用气体的混合气体。这通常不用于大规模生产，因为难以控制表面温度。

　　感应淬火使用圆柱形缠绕的高频线圈，通电以快速加热钢表面以硬化，并用于轴和齿轮的批量生产。较高的感应频率会在较浅的硬化表面层中产生，而较低的感应频率会导致较深的硬化表面层。

　　电子束硬化使用电子束并在真空中进行。因此，由于真空室的大小而受到限制。不使用冷却剂，工件自冷。

　　通过激光硬化，CO2激光等高密度能量可以局部集中，从而可以硬化极其局部的表面区域。由于它可以在大气中使用，它可以并入汽车零件和工具的生产线，以实现快速和连续的过程。