在CNC數控加工的各式工藝中，熱處理算是大眾耳熟能詳的一種加工方式，那你知道熱處理有哪幾種方式嗎？

在知道熱處理的幾種方式之前，小編先向您介紹熱處理的總定義是什么？ 熱處理是指材料在固態的情況下，通過加熱?保溫?冷卻等手段，以期獲得預期的組織或性能的一種金屬熱加工工藝。

熱處理方式根據加熱、冷卻方式、組織、性能變化等的不同，可以分為普通熱處理、表面熱處理以及化學熱處理。

• 普通熱處理方式包含：退火、正火、淬火和回火等
• 表面熱處理方式包含：感應淬火、火焰淬火、點接觸淬火等
• 化學熱處理方式包含：滲碳、滲氮、碳氮共滲等

這幾種熱處理方式有哪些區別呢？

一、各自定義不同

表面熱處理和普通熱處理都是通過加熱&冷卻來改變材料的組織和性質的方法。但是表面熱處理是僅對材料表面進行處理，不改變材料的內部結構和化學成分。普通熱處理則是對整個材料進行處理，包含表面和內部，是一種能夠改變材料內部組織和化學成分的方法。

二、使用范圍不一樣

表面熱處理針對僅需要改變材料表面性質但不需要改變其內部性質，比如表面硬化、表面增韌等； 普通熱處理則需要改變整個材料內部的性質。比如硬度、認讀、耐磨性等材料內部性質。

三、優缺點不同

表面熱處理可以針對特定部位進行處理，不會影響材料的基本組織和性質，也不會導致材料的變形和脆化，其處理效果會收到材料結構、厚度的限制。普通熱處理則能夠改變材料整體性質、處理效果較為穩定，但是較容易發生變形和脆化。

本篇上半部分講述的是幾種主流的熱處理方式大致分類，接下來小編將為您介紹這些大類目下屬分支的各個具體處理方式。

一、表面淬火

表面淬火是使鋼鐵工件的表面得到淬火的一種表面熱處理工藝。目的是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。常用于軸類、齒輪類等零件。

對于鋼鐵材料而言，表面淬火是指用特殊的加熱方式將鋼表面快速加熱到Ac3亞共析鋼（注：是亞共析鋼的奧氏體化的臨界溫度，只有超過該溫度才能夠完全形成奧氏體）或Ac1過共析鋼（是共析鋼的奧氏體化的臨界溫度，只有超過該溫度才能夠完全形成奧氏體。這個溫度是727度，對于不同的鋼具有不同的數值）以上。隨后快速冷卻，使鋼鐵表層發生馬氏體相變，生成硬化層。

根據加熱方法不同，表面淬火可分為感應加熱（高頻、中頻、工頻）表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光加熱表面淬火、電子蘇表面淬火。工業上應用最多的為感應加熱和火焰加熱表面淬火

其中：工頻表面熱處理。是指工業頻率的交流電，其特點是頻率低，不需要變頻設備，所以整個設備相對簡單。適用于大功率熔煉設備，大型零件表面感應加熱淬火，大中型零件或毛坯感應穿線加熱；

中頻表面熱處理。一般指500-10000赫茲的變頻設備，通過變頻設備將50赫茲的工頻交流電轉換為上述頻率范尉。由于可控硅變頻裝置的出現，低于500或高于1萬的中頻設備已投入使用。主要用于中等容量以下的金屬熔煉，鍛造毛坯的感應逢熱，機械零件表面淬火或透熱淬火。

高頻表面熱處理。一般指100-500千赫范圍，不久前10千赫至100千赫之上仍屬空白頻帶，超音頻設備研制成功，已填充該頻帶，主要是為解決中模數齒輪、曲輪等滑輪廓淬火的需要而研究成功。高頻帶主要用于少量試驗研究熔煉和少量精密鑄件生產，1-2毫米淬硬層淺表面艇化淬火。

二、化學熱處理

化學熱處理是主要利用化學反應，偶爾會兼用物理方法，改變鋼件表層化學成分及組織結構的金屬熱處理工藝，以便得到比均質材料更好的技術經濟效益。

經過化學熱處理后的鋼件，實質上可以認定為是一種特殊復合材料，主要目的是提高零件耐磨性、疲勞強度、抗腐蝕性與抗高溫氧化性。

由于機械零件的失效和破壞大多數都萌發在表面層，特別在可能引起磨損、疲勞、金屬腐蝕、氧化等條件下工作的零件，表面層的性能尤為重要

化學熱處理主要有滲碳、滲氮、滲硼、滲硫、滲鋁、滲鉻、滲硅、碳氮共滲、氧氮化、硫氰共滲和碳、氮、硫、氧、硼五元共滲，及碳（氮）化鈦覆蓋。

三、接觸電阻加熱淬火

接觸電阻加熱淬火的原理是將借助與工件接觸的電極(高導電材料的滾輪)通電后，因低壓電流通過電極與工件間的接觸電阻，使工件表面快速加熱接觸電阻而并借助其自身熱傳導實現快速冷卻而淬火的一種工藝。這一方法的有點事設備簡單，操作方便，易于自動化，工件畸變極小 ，不需要回火，能顯著提高工件的耐磨性和抗擦傷能力，但淬硬層較薄 （0.15-0.35）顯微組織和硬度均勻性較差。這種方法多用于鑄鐵做的機床導軌的表面淬火，應用范圍不廣。

四、電子束熱處理

電子束技術已經有20多年歷史，廣泛應用于金屬焊接和切割等加工工業中。電子束熱處理是利用高能量密度的電子束加熱，進行表面淬火的新技術。電子束是由電子槍呢熱陰極（燈絲）發出的電子，通過高壓環形陽極加速，并聚焦成束使電子束流打擊金屬表面，達到加熱的效果。被處理零件的加熱深度，是加熱加速電壓和金屬密度的函數，當功率為150kw時，在鐵中的理論加熱深度為0.076mm，而在鋁中的則為0.178mm，電子束熱處理加熱速度快，奧氏體化的時間緊零點二秒甚至更短，因而工件表面晶粒很細，硬度比一般熱處理高，并具有良好的力學性能。

五、電解加熱淬火

電解加熱淬火通過對鋼件表面的加熱、冷卻而改變表層力學性能的金屬熱處理工藝。表面淬火是表面熱處理的主要內容，其目的是獲得高硬度的表面層和有力的內應力分布，以提高工件的耐磨性能和抗疲勞性能。電解液加熱表面淬火是向電解液通入較高電壓（150-300v）的直流電，因電離作用而發生導電現象，于負極放出氫，正極放出氧

氫氣圍繞負極周圍形成氣膜，電阻較大，電流通過時產生大量的熱使負極加熱。淬火時，將沒入電解液的工件接負極，液槽接正極。工件的沒入部分當接通電源時便被加熱（5-10s 可達到淬火溫度）。斷電后在電解液中冷卻，也可卻出放入另設的淬火槽中冷卻。適用于金星表面淬火用的電解液很多，其中以w（碳酸鈉）5%-18%水溶液使用最廣，使用溫度不得超過60℃，否則請期末不穩定，影響加熱效果。

六、激光熱處理

縮寫LHT。也稱激光淬火或激光相變硬化，是以高能量激光束快速掃描工件，使被照射的金屬或合金表面溫度以極快速度升高到相變點以上，激光束離開被照射部位時，由于熱傳導作用，處于冷態的基體使其迅速冷卻而進行自冷淬火，得到較細小的硬化層組織，硬度一般高于常規淬火硬度。處理過程中工件變形極小，適用于其他淬火技術不能完成或難以實現的某些工件或工件局部部位的表面強化。激光熱處理自動化程度較高，硬化層深度和硬化面積可控性好。該技術主要用于強化汽車零部件或工模具的表面，提高其表面硬度、耐磨性、耐蝕性以及強度和高溫性能等，如汽車發動機缸孔、曲軸、沖壓模具、鑄造型板等的激光熱處理。激光熱處理工藝流程為：預處理（表面清理及預置吸光涂層）激光淬火（確定硬化模型及淬火工藝參數）- 質量檢測（宏觀及微觀檢測）。

七、真空熱處理

鹽浴淬火受環境的限制，已呈夕陽之勢。真空熱處理是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術，真空熱處理所處的真空環境指的是低于一個大氣壓的氣氛環境，包括低真空、中真空、高真空和超高真空，真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。

真空熱處理技術應用和發展得到進一步的完善和推廣，它具有無氧化、無脫碳、淬火后工件表面清潔光亮、耐磨性高、無污染、自動化程度高等特點。工業生產中廣泛采用了真空退火、真空除氣、真空油淬、真空水淬、真空氣淬、真空回火及真空滲碳等熱處理技術，成為熱處理車間最普及的最主要的技術之一。

八、感應熱處理和離子氮化熱處理技術

感應熱處理以高效、節能、清潔、靈活性等又是廣泛應用于汽車工業，工程機械 石油化工等行業，近40%的汽車零部件可采用感應熱處理，如曲軸、齒輪、萬向節、半軸等。 采用感應加熱，許多產品加工可建成全自動或半自動生產線，提高產品質量的穩定性，減輕勞動強度，美化工作環境。國內發展最快的就是感應加熱電源，老式的電子震蕩管已完成了其歷史使命，取而代之的是全晶體管。

采用微機控制晶體管調節電源，調節穩定方便，精度高，對電網諧波的干擾大大減少。國內發展最快的是感應加熱電源。老式的電子振蕩管已完成了其歷史使命，取而代之的是全晶體管。采用微機控制晶體管調節電源，調節穩定方便，精度高，對電網諧波的干擾大大減少。

九、采用新的表面強化技術和推廣氮基氣氛的熱處理

原有的工具表面處理方法僅限于蒸汽處理、氧氮化等陳舊方法，一般只能提高供給壽命30-50%。自80年代以來，我國先后獨立開發和從國外引進了QPQ鹽浴符合處理技術和PVD氧化鈦物理涂層技術。前者可以穩定提高壽命2-3倍，設備簡單，成本低廉，特別適合于普通刀具。氮基氣氛用于保護熱處理和化學熱處理，可以實現無氧化脫碳熱處理，并可以避免熱處理氮脆，氮基氣氛的化學熱處理，可以減少內氧化等缺陷，提高化學熱處理質量。

當然，除了以上幾種熱處理方式之外還有可控氣氛熱處理、淬火介質與冷卻技術、零下處理技術、低壓滲氮技術、物理蒸鍍技術等現代熱處理技術，隨著科技水平的發展，老的熱處理方式因效率低、污染環境等原因必然會被升級后的新熱處理技術所替代，現代熱處理未來使用前景廣闊。