将金属零件表面形变强化(如表面喷丸、滚压等)与高频感应加热设备对齿轮热处理(包括整体热处理与表面热处理)强化相结合，可以显著提高其疲劳和接触疲劳强度，延长机器零件的使用寿命。
(1)表面高温形变淬火复合热处理工艺
将金属零件对表面加热奥氏体化，并在高温下用滚压法使其表面层产生形变，然后施行整体淬火的工艺方法称为表面高温形变淬火复合热处理工艺。该工艺可显著提高金属零件的疲劳强度和抗磨性。
(2)预冷表面高温形变淬火复合热处理工艺
对金属零件预先施行冷形变强化，然后再进行表面高温形变淬火热处理也能发挥冷形变的遗传作用，得到较好的强化效果。预冷形变可使钢件在表面高温形变热处理时形成高的残余应力，从而可显著改缮其疲劳ji限、抗磨性和表面粗糙度。
(3)表面形变时效复合热处理工艺
对金属零件表面喷丸或滚压表面强化后，再进用高频感应加热设备进行补充时效(低温回火)，可使金属零件的疲劳强度进一步提高。40、40Cr钢表面淬火后的接触疲劳强度与滚压力的关系曲线，它表明钢件经表面淬火、低温回火(时效)后，再施行滚压表面形变强化，同样可使零件的接触疲劳强度大幅度提高。
(4)表面形变与化学热处理的复合热处理工艺
表面形变既可加速化学热处理过程，也可加强热处理强化效果，值得重视。表面形变过程对于扩散作用的影响 形变和应力均可加速钢中铁原子和碳原子的扩散能力。这是由于随形变和应力的增加，钢中的缺陷(如位错密度等)增加，使得铁原子扩散能E力增强。形变对间隙原子扩散能力的影响要复杂些，常需要选择适当的形变和后热处理条件以加速碳或氮元素的扩散能力。
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