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。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yi炔或氧丙烷等火焰、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
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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。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yi炔或氧丙烷等火焰、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、氮或其它合金元素的介质(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。渗入元素后，有时还要进行其它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。
加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，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理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。冷却也是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。
高温渗碳。渗碳作为一种常见的金属表面处理工艺，将被处理件植入到具有活性渗碳的介质中，并在一定的加热温度内保持足够时间，在不破坏加工件心部原有成分结构的基础上，促进渗碳介质析出活性碳原子，使之渗入到钢件表层以获取表层高碳，从而提升产品的硬度和度。综合来讲，与其他化学热处理无异，高温渗碳亦是通过分解、吸附以及扩散三个流程实现机理作用。科学研究表明，钢件的分子构成比较特殊，碳在其中的扩散速度与温度息息相关。具体而言，温度每提升 50℃，钢件的渗碳速度可增长近一倍之多，合理的温度控制，在保证渗碳效果的同时，还可有效缩短高温渗碳工艺时间，是企业提升产能、降低成本的重要方式。需要客观指出的是，渗碳温度也需控制在一个合理范围内，过高可能会加速设备老化，同时还应保持足够的热处理时间。
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