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根据机械的方式使得金属表面层产生塑性形变，因此产生高硬度和高强度的硬化层，这类表面强化方式称为表面变形强化，也称为加工硬化。包含喷丸、喷砂、冷挤压、滚压、冷碾和冲击、爆炸冲击强化等。这种方式的特性是：强化层位错密度升高，亚晶结构特征细化，因此使其硬度和强度提升，外表粗糙度值减少，能突出提升零件的表面疲劳极限和减少疲劳缺口的敏感度。这类强化方式加工工艺简易、成效显著，硬化层和基体中间没有突出的界限，结构特征连贯，不容易在使用中脱落。其大部分方式已在高温轴承工业中获得使用：滚动体的表面撞击强化便是这类方法的使用，精密碾压已变成新的套圈加工和强化方式。

使用固态相变，根据迅速加热的方式对零件的表面层做好淬火处理称为表面热处理，通称表面淬火。包含火焰加热淬火、高（中）频感应加热淬火、激光加热或电子束加热淬火等。这种方式的特性是：表面局部加热淬火，工件变形小；加热速度快，生产高效率；加热时间较短，表面氧化脱碳很轻。

该方式尤其是对提升经受相应冲击载荷的大型和特大型轴承零件的耐磨性和疲劳极限成效显著。

使用某些元素的固态扩散渗进，来更改得金属表面层的成分，以实现表面强化的方式称为化学热处理强化，也称为扩散热处理。包含渗硼、渗得金属、渗碳及碳氮共渗、渗氮及氮碳共渗、渗硫及硫氮碳共渗、渗铬、渗铝及铬铝硅共渗、石墨化渗层等等，种类繁多、特性各异。渗进元素或溶入基体得金属产生固溶体，或与别的金属元素结合产生化合物。总而言之渗进元素即能更改表面层的成分，又可以获得不一样的相结构特征。渗碳轴承钢零件的处理工艺和滚针轴承套的表面渗氮强化处理均属这一类强化方式。

使用工件表面层的金属的重新融化和凝固，以获得预期的成分或组织的表面强化处理技术称为表面冶金强化。包含表面自溶性合金或复合粉末涂层、表面融化结晶或非晶态处理、表面合金化等方式。特性是采用高能量密度的迅速加热，将得金属表面层或涂覆于金属表面的合金化材料熔化，随后靠自己冷却做好凝固以获得特殊结构特征或特定特性的强化层。这类特殊的结构特征或许是细化的晶体组织，也或许是过饱和相、亚稳相、甚至是非晶体组织，这取决于表面冶金的加工工艺参数和方式。滚动轴承行业在微型轴承工作表面做了激光加热强化探究，实际效果较好。

应用物理的或化学的方式，在金属表面涂覆于基体材料特性不一样的强化膜层，称为表面薄膜强化。它包含电镀、化学镀（镀铬、镀镍、镀铜、镀银等）及其复合镀、刷镀或转化处理等，也包含近几年来发展趋势迅速的高新技术：如CVD、PVD、P-CVD等气相沉积薄膜加强方法和离子注入表面加强技术（也称原子冶金技术）这些。它们的相同的特性是均能在工作表面产生特定性能的薄膜，以加强表面的耐磨性、耐疲劳、耐腐蚀和自润滑等性能。比如离子注入技术加强轴承工作表面，能使轴承工作表面的耐磨性、耐蚀性、和抗接触疲劳性能都获得显著提高，进而使轴承的使用期限获得加倍的增涨。

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