在各種機(jī)器中，齒輪、軸和活塞銷(xiāo)等許多零件都是在動(dòng)態(tài)負(fù)載和摩擦條件下工作的。它們的性能不僅要求齒和軸頸具有堅(jiān)硬耐磨的表面，而且要求鐵芯具有足夠的強(qiáng)度和韌性來(lái)傳遞大扭矩并承受相當(dāng)大的沖擊載荷，即要求零件“表面堅(jiān)硬，內(nèi)部堅(jiān)硬”。顯然，采用普通的熱處理工藝很難滿足這兩方面的要求。因此，泵管制造商在其生產(chǎn)中廣泛使用表面熱處理。所謂表面熱處理是指僅在零件表面進(jìn)行熱處理以改變其微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)熱處理和表面化學(xué)成分和性質(zhì)的過(guò)程。它可分為表面淬火和化學(xué)熱處理。表面硬化是一種局部熱處理方法，不會(huì)改變鋼表面的化學(xué)成分，但會(huì)改變表面結(jié)構(gòu)。它通過(guò)快速加熱使鋼的表面層奧氏體化，并在熱量完全傳遞到中心之前立即淬火和冷卻它，從而在表面層上獲得堅(jiān)硬和耐磨的馬氏體結(jié)構(gòu)，同時(shí)核心部分仍然保持具有良好塑性和韌性的原始退火、正火或淬火和回火結(jié)構(gòu)。根據(jù)加熱方式的不同，表面淬火可分為感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光加熱表面淬火和電子束加熱表面淬火。
感應(yīng)加熱主要基于電磁感應(yīng)、趨膚效應(yīng)和熱傳導(dǎo)。當(dāng)具有特定頻率的交流電被引入感應(yīng)線圈時(shí)，在感應(yīng)線圈中和感應(yīng)線圈周?chē)a(chǎn)生具有與電流相同頻率的交變磁場(chǎng)。當(dāng)工件被放置在感應(yīng)線圈中時(shí)，在工件中產(chǎn)生具有相同頻率和相反方向的感應(yīng)電流。該電流在工件中形成回路，并成為“渦流”。工件橫截面上的渦流分布不均勻，表面密度大，中心幾乎為零。這種現(xiàn)象被稱為“趨膚效應(yīng)”。由于鋼本身具有電阻，集中在工件表面的渦流可以迅速將表面加熱到淬火溫度，而鐵芯溫度仍接近室溫，從而達(dá)到表面淬火后立即噴水快速冷卻的目的。感應(yīng)加熱時(shí)硬化層的深度主要取決于電流頻率。因?yàn)楦袘?yīng)加熱器的電流頻率越高，感應(yīng)渦流的趨膚效應(yīng)越強(qiáng)，所以頻率越高，硬化層深度越淺。生產(chǎn)中常用的感應(yīng)加熱方法?；瘜W(xué)熱處理是指將工件在某種活性介質(zhì)中加熱，使某些元素滲入工件表層，改變表層的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，從而改善表層性能的熱處理過(guò)程。與其他熱處理相比，它的特征不僅在于結(jié)構(gòu)變化，而且在于表面層的化學(xué)成分變化?；瘜W(xué)熱處理有很多種，通常以滲透元素命名。不同的滲透元件在工件表面具有不同的性質(zhì)。例如，滲碳、氮化和碳氮共滲可以提高工件表層的硬度和耐磨性。滲鉻、滲鋁和滲硅主要是為了獲得一些特殊的物理和化學(xué)性能(如抗氧化性、耐高溫性、耐酸性等)。)在工件表面上。