在工业生产中，渗碳+淬火工艺被广泛应用于工件表面强化，经处理后的钢件，心部在保持较高韧性的前提下，表面硬度、耐磨性、抗疲劳性得到有效提高。但是，相应的传统渗碳设备存在升温慢、能耗高、渗层质量不稳定等问题。为此，课题在国家自然科学基金项目资助下，提出基于强渗-扩散型的真空渗碳技术，采用电磁感应加热技术作为加热源的新型真空渗碳方案。并研制开发相应的电磁感应真空快速渗碳设备，旨在快速、稳定、高质量地改善工件表层组织和性能。主要研究内容如下：　　（1）采用20CrMnTi钢进行电磁感应真空快速渗碳工艺探索实验研究，揭示20CrMnTi钢经电磁感应真空快速渗碳处理后的组织和性能变化规律，并根据动力学理论，对工艺进行了优化。　　（2）对电磁感应真空快速渗碳设备系统结构、功能、布局进行合理设计，结合机械结构图与实物，对设备的电磁感应加热系统及辅助冷却装置、感应加热室、气体源和混合气体配送装置、真空及排气系统、温度-压力监测系统、淬火工装装置结构原理及功能进行详细阐述。并针对电磁感应真空快速渗碳设备的工艺要求与控制任务要求，完成对控制系统及HMI的功能结构、工艺程序、人机界面等的设计与调试。　　（3）采用所研制的电磁感应真空快速渗碳设备，对20CrMnTi钢进行变脉冲渗碳实验验证，验证结果表明验证该设备能在20CrMnTi钢表层制得组织性能优良、厚度为1320μm的渗碳层。此外，通过更换设备气体源并修改工艺参数，尝试对38CrMoAl钢进行电磁感应真空快速渗氮实验，实验结果表明38CrMoAl钢电磁感应真空快速渗氮比传统真空渗氮和等离子渗氮更加高效，初步探明了电磁感应加热方式对渗氮层的影响规律以及与传统工艺的区别，并拓展了设备应用领域。