電子束亦發球一種高能密度的熱源,它可以毫秒級時間內把金屬由室溫加熱至奧氏體化溫度或熔化溫度,并借助冷基體的自身熱傳導,其冷速也可達到103~106℃/s。如此快的加熱和冷卻速度就給材料表面改性提供了很好的條件。但電子束流和激光束流的產生原理和物理特性不同。電子束是由電子槍陰極燈絲加熱發射的電子形成的高能電子流,經聚集線圈和偏轉線圈照射到金屬表面,并深入金屬表面一定深度,與基體金屬的原子核及電子發生相互作用。與激光加熱相比較,能量利用率高,加熱深度深,電子束對焦和束流偏轉容易,操作控制方便,電子束設備功率穩定,輸出功率大,最高功率可達150kW,設備運行成本比激光處理便宜一半以上,電子束加熱的工件表面不需黑化處理。電子束照射方式,可以是連續的,也可以是脈沖的。電子束加熱速度快,淬火組織很細,可以得到細針馬氏體、隱晶氏體,甚至超細化組織,這是電子束熱處理重要特點之一。電子束淬火一般不需要回火。
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