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　 激光在熱處理中的應用研究始于70年代初，隨后即由試驗室研究階段進入生產應用階段。當經過聚焦的高能量密度 (106瓦／厘米2)的激光照射金屬表面時，金屬表面在百分之幾秒甚至千分之幾秒內升高到淬火溫度。

     照射點升溫特別快，熱量來不及傳到周圍的金屬，因此在停止激光照射時，照射點周圍的金屬便起淬冷介質的作用而大量吸熱，使照射點迅速冷卻，得到極細的組織，具有很高的力學性能。如加熱溫度高至使金屬表面熔化，則冷卻后可以獲得一層光滑的表面，這種操作稱為上光。


      激光加熱也可用于局部合金化處理，即對工件易磨損或需要耐熱的部位先鍍一層耐磨或耐熱金屬，或者涂覆一層含耐磨或耐熱金屬的涂料，然后用激光照射使其迅速熔化，形成耐磨或耐熱合金層。在需要耐熱的部位先鍍上一層鉻，然后用激光使之迅速熔化，形成硬的抗回火的含鉻耐熱表層，可以大大提高工件壽命，耐熱性。

　　電子束熱處理70年代開始研究和應用，早期用于薄鋼帶、鋼絲的連續退火,能量密度最高可達10 8瓦／厘米 2。電子束表面淬火除應在真空中進行外,其他特點與激光相同。當電子束轟擊金屬表面時，轟擊點被迅速管式電爐加熱，電子束穿透材料的深度取決于加速電壓和材料密度。

     150千瓦的電子束在鐵表面上的理論穿透深度大約為0.076毫米；在鋁表面上則可達 0.16毫米。電子束在很短時間內轟擊表面，表面溫度迅速升高，而基體仍保持冷態。當電子束停止轟擊時，熱量迅速向冷基體金屬傳導，從而使加熱表面自行淬火。

     為了有效地進行"自冷淬火"，整個工件的體積和淬火表層的體積之間至少要保持5∶1的比例。表面溫度和淬透深度還與轟擊時間有關。電子束熱處理箱式爐加熱速度快，奧氏體化的時間僅零點幾秒甚至更短，因而工件表面晶粒很細。