各种表面淬火均采用快速加热，基本上无保温阶段，表面到达预定温度即喷冷。因而奥氏体形成时过热度大，初生晶粒细，奥氏体成分不均匀。如果加热和喷冷参数合适，则可在此种细晶状态下淬冷，这是正确的表面淬火可以做到的;但如果加热时间过长，温升过高，则表层将处于过热状态。以上是表面淬火层与一般淬火组织性能差异的来源。

表面淬火组织

喷冷前，温度由表面向心部逐渐降低，大致可分为三区，即高于A_c3区，A_c1～A_c3区和低于A_c1区。淬火后组织分别为：1—细针状马氏体(M)，2—马氏体加铁素体(M F)，3—原始组织(珠光体加铁素体(P F)。45钢高频淬火后的组织和硬度沿纵深方向的分布如图3所示。靠近表面的1区，为细晶马氏体区;在过渡的2区中，马氏体量由外向内急剧减少，并可出现少量珠光体;在2～3区的交界处，未转变的珠光体量急剧增加，过渡到原始组织。

表面淬火力学性能

高频感应表面淬火的表层(细马氏体区)硬度比一般淬火高出2～4HRC，这一强化作用是相当显著的。除上述组织因素外，薄层喷冷冷却效率高及淬火后表层的残余压应力也是导致硬度增高的重要因素。表层残余压应力的存在还可大幅度提高零部件的抗疲劳强度。

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