1.1　加熱方式

加熱是熱處理第一大環(huán)節(jié)，大多數(shù)熱處理工藝都把鋼加熱到臨界溫度以上，采用何種方式加熱應根據(jù)具體情況而定，鋼常用的加熱方式有如下幾種。

（1）空氣爐加熱　在空氣中加熱的有箱式電阻爐、井式電阻爐、網(wǎng)帶爐等。可做退火、正火、調(diào)質(zhì)、淬火、滲碳等化學熱處理。

（2）熱處理浴爐　與空氣爐相比，熱處理鹽浴爐有突出的優(yōu)點：工件的氧化脫碳少，高溫加熱性能好；加熱速度快；可對工件施行局部加熱；爐溫均勻性較好；熱容量大且爐溫波動性小，易實現(xiàn)恒溫加熱；可進行滲碳、滲硼、滲金屬等化學熱處理；它不僅加熱性能好，而且還是目前熱處理工藝中等溫淬火及分級淬火的唯一常規(guī)冷卻設備。盡管淘汰鹽浴爐的呼聲很高，但在工模具及一切工具熱處理中，鹽浴爐有它的獨到之處，真空爐不能完全取代鹽浴爐，所以在相當長的時間內(nèi)，鹽浴爐與真空爐將優(yōu)勢互補，長期共存。

（3）真空加熱　真空加熱具有無氧化、無脫碳、脫氣、脫脂、表面質(zhì)量好、畸變小、熱處理工件綜合力學性能優(yōu)異、使用壽命長、無污染無公害、自動化程度高等一系列優(yōu)點，幾十年來一直是國際熱處理加熱設備發(fā)展的熱點。真空熱處理爐可用于加熱淬火、回火、滲碳等化學熱處理。

（4）感應加熱　感應加熱按頻率分為高頻、中頻、超音頻、工頻四種，主要用于淬火加熱。與普通淬火相比，感應加熱有如下優(yōu)點。

①熱源在工作表面，加熱速度快，熱效率高。

②工件因不是整體淬火，畸變小。

③工件加熱時間短，表面氧化脫碳少。

④淬火件表面硬度高（比鹽浴淬火高出1～3HRC），缺口敏感性小。沖擊韌度、疲勞強度及耐磨性均有很大的提高，有利于挖掘材料的潛力，節(jié)約材料消耗，提高工件的使用壽命。

⑤設備緊湊，操作簡便，勞動條件好。節(jié)能環(huán)保，有利于實現(xiàn)自動化操作。

⑥可以實現(xiàn)局部加熱。不僅可實現(xiàn)工件的表面、內(nèi)孔等淬火，還可以用于工件的穿透加熱及化學熱處理。

（5）火焰加熱　火焰加熱主要用于淬火，也有用于退火及快速回火的。火焰淬火屬于表面淬火工藝之一。熱源是燃燒著的火焰，加熱方式是用火焰噴嘴加熱工件表層。具有設備簡單、操作方便、方法靈活、投資少、對工作場地要求不高等優(yōu)點。單件、小批量、多品種、淬硬層深度要求深的工件利用火焰淬火能獲得滿意的效果。

（6）可控氣氛加熱爐　當爐膛內(nèi)使用了可控氣氛后，極大地提高了工件的熱處理質(zhì)量，其突出的優(yōu)點可以概括為：可以進行無氧化和無脫碳加熱，實現(xiàn)光亮淬火；能實現(xiàn)可控的C-N共滲等多種化學熱處理；對于已微脫碳的工件可進行補碳處理；也可進行脫碳退火（用于硅鋼帶）；機械化、自動化、智能化、計算機應用能力和熱處理質(zhì)量的穩(wěn)定性大為提高。

（7）高能束加熱　高能束熱處理是指供給工件表面的功率密度至少≥103W/cm2的熱處理加熱方式。采用的熱源有激光、電子束、離子束、電火花、超高頻感應沖擊、太陽能和同步輻射等。它們有幾個共同的特征。

①加熱速度極快。可達5×103℃/s，使鋼的Ac1升高100℃以上，其過熱度和過冷度均遠大于常規(guī)熱處理。因此，淬火后的表面硬度要高于常規(guī)熱處理5～10HRC，比高頻淬火要高出3～5HRC。

②高能束加熱屬于非接觸加熱，沒有機械力的作用。雖然加熱和冷卻速度極快，但因加熱區(qū)域極小，因此，熱應力也不大，工件畸變小，尤其是離子注入加熱淬火更是如此。

③由于加熱速度極快，奧氏體晶粒長大和合金元素的擴散受到抑制，這樣可獲得細化和超細化的組織。

④由于作用面積小，金屬材料本身的熱容量足以使被加工部位驟冷，其冷卻速度可達104℃/s，確保完成馬氏體相變。

⑤對于激光、電子束而言，淬火表面可產(chǎn)生200～800MPa的殘余壓應力，有助于疲勞強度的提高。