（1）工作原理

電子束熱的工作原理是在一定的真空度條件下，用高速、聚焦的電子流轟擊工件表面，電子可穿透表同至一定深度，給材料原子以能量，增加原子的振動，把原子的動能轉化為熱能，從而使工件表面的溫度迅速升高。停止照射電子束后工件可自冷淬火。激光加熱與電子束加熱在性質上不同，激光加熱是用可見光在工件表面照射，吸收激光能量，激光亦未穿透金屬表面。

電子束的透入深度主要取決于加速電壓的高低，以于鋼鐵材料，當加速電壓為10kV、60 kV、100 kV時，透入深度分別為1μm、10μm、40μm。對輕金屬可以得到更深的透入深度。電子束的照射能量也可以通過聚焦程度控制，所以電子束熱處理時采用脈沖點重復照射和連續照射等不同的加熱工藝。

電子束能量密度最高中達10⁹W/cm²，在熱處理中使用的能量密度一般為10³～10⁵W/cm²。

（2）電子束表面淬火的特點

①電子束是電熱轉換效率高的熱源，能源的無功消耗與其它淬火方法相比是最小的，約為高頻率火的1/2以下。

②可用于常規表面淬火和精加工后成品的表面淬火。

③有高的表面硬度，比高頻率淬火硬度提高1～2HRC，與高頻淬火比較，硬化層深度較淺。

④電子束淬火需在真空中進行，要求真空可以是1～33Pa范圍內選擇，由于真空室的限制，對大尺寸或多品種工件生產不利，靈活性較差。但是對于尺寸小、批量生產的零件，生產效率非常高。為保持真空度，工件在處理前需用堿洗并干燥，以提高清潔度。

⑤電子束表面淬火是在真空下進行，所以淬火時幾乎無表面氧化。加熱區域小、熱影響區小，工件淬火變形也很小。