用此电子束淬火高的能量密谋对工件表面进行加热，使其表面在瞬间处于熔化状态，当停止加热时，在冷基体的作用下以极快的冷速冷却，从而使表层组织细化，实现高硬度下有良好的韧性，可以大大降低原始组织的显微偏析。电子束溶凝处理在真空中进行，具有真空脱气效果，因此表层熔凝层质量高。同时零件表面无需黑化预处理，处理时不需要保护气体，使用成本比激光低。电子束溶凝层的组织与性能与激光熔凝层相似。电子束熔凝最适于铸铁、高碳高合金钢，目前该工艺主要用于工模具和铸铁零件的局部强化。经过电子束表面强化处理后，工件在获得表面高强韧性的同时，仍然能保持心部的高韧性，如HSS孔冲模的端部刃口经过电子束表面处理，获得深1mm，硬度为66～77HRC，碳化物弥散分布，组织细化具有强度和韧性最佳配合的性能。

 

 电子束表面合金化及熔覆

使用比电子束表面淬火更高的能量密度对金属表面进行加热，将有特殊性能的镍基、钴基合金粉末和碳化钨粉末等涂敷在45钢表面，或在电子束作用的同时加入所需粉末使其熔融在工件表面上，在表面形成全新的合金化层；或在基体表面上形成具有某些特性的熔覆层，熔覆层与基体是冶金结合，不产生明显的层间元素的混合与对流。在钢表面形成含镍、硼、钴、钨等合金元素的合金层或熔覆层。硼合金层硬度可达1200～1900HV，碳化钨合金层硬度可达980～1300HV。合金层为精细枝晶结构，向内为淬火组织，使金属表面具有很好的耐磨、耐腐蚀及耐热性能。

通过表面合金化，可以使普通碳钢的表面获得高合金钢的耐磨、耐热、耐湿性能，合金钢的表面合金化，也能在细化表面晶粒的同时获得某些特殊性能，提高工件的强韧性，进一步提高使用寿命。熔覆在真空状态进行，比激光熔覆的气孔要少，组织致密，硬度高耐蚀性好，表面质量好，熔覆的工艺方法与激光熔覆的一样，也有预置法和头部送粉法，如以提高耐磨性为目的，应在合金粉末中加人WC、TiC等高硬度碳化物粉末。