表面淬火是將工件表層快速加熱，在熱量尚未及大量傳到內(nèi)部的情況下，使表層達(dá)到淬火溫度，然后迅速冷卻，獲得預(yù)定淬火組織的淬火工藝。這樣，表面得到高硬度的馬氏體組織，而心部仍然保留著韌性和塑性較好的原始組織。采用表面淬火工藝可以使零件表面具有高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而心部具有一定的強(qiáng)度，足夠的塑性和韌性。

鋼的表面淬火多用于要求耐磨、抗扭轉(zhuǎn)、抗彎曲疲勞和接觸疲勞的零部件。鋼件表面淬火前一般經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理。

表面淬火常以供給表面能量的形式不同進(jìn)行命名和分類。

表面淬火分為感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火，還有接觸電阻加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光與電子束加熱表面淬火等。目前熱處理生產(chǎn)中應(yīng)用較廣泛的是感應(yīng)加熱表面淬火，其次是火焰加熱表面淬火。

電磁感應(yīng)加熱表面淬火

鐵磁性物質(zhì)的工件處在交變磁場(chǎng)中時(shí)，會(huì)因感應(yīng)而在內(nèi)部產(chǎn)生電流。這種電流在微小區(qū)域內(nèi)形成回路，稱之為渦流。渦流電流強(qiáng)度與交變磁場(chǎng)磁通變化率和工件材質(zhì)有關(guān)。渦流在工件中僅集中在表層，有所謂“集膚效應(yīng)”。表面電流***大，向內(nèi)逐漸降低。電流值保持表面電流I0的1/e以上的厚度稱為“電流透入深度”(e為自然對(duì)數(shù)的底)。鋼鐵材料在居里溫度(磁性轉(zhuǎn)變溫度，中碳鋼約為724℃)以上由于導(dǎo)磁率的突然變化，電流透入深度(△)急劇增大。當(dāng)被加熱材料與感應(yīng)器條件相同時(shí)，△值取決于感應(yīng)器中交變電流的頻率(f)，對(duì)于鋼鐵材料，△≌500/(mm)。因此要根據(jù)淬火層厚度的要求選擇電流頻率。常用的感應(yīng)加熱用交流電源有3種：(1)高頻。200～300kHz，采用電子管式高頻振蕩電源，淬硬層厚度一般為1～3mm。(2)中頻。500～800Hz，采用中頻發(fā)電機(jī)或可控硅變頻裝置電源，淬硬層厚度一般為6～8mm。(3)工頻。一般工業(yè)頻率50Hz，采用加熱變壓器電源，由工業(yè)電網(wǎng)供電，淬硬層厚度一般為10～20mm，其電流透入深度則可達(dá)50～70mm，適于大件的表面淬火。