感應(yīng)熱處理技術(shù)是一項(xiàng)**、節(jié)能、環(huán)保的熱處理技術(shù)，符合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的3S和3C標(biāo)準(zhǔn)（Sure可靠、Safe安全、Saving節(jié)約及Cool低溫、Clean清潔、Clam安靜），幾十年來有了迅速的發(fā)展，特別是在汽車生產(chǎn)方面得到了廣泛應(yīng)用。我國(guó)感應(yīng)熱處理技術(shù)在汽車制造業(yè)的真正應(yīng)用，開始于20世紀(jì)50年代一汽投產(chǎn)時(shí)，到目前一直處于蓬勃發(fā)展中，以商用車為例，感應(yīng)淬火零件數(shù)量達(dá)到100多種，占全部熱處理零件數(shù)量的70%左右，我國(guó)感應(yīng)熱處理技術(shù)水平已進(jìn)入世界先進(jìn)行列。

典型零件的淬火工藝

1.      半軸

半軸感應(yīng)淬火的主要目的是提高扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，感應(yīng)淬火后其扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度比調(diào)質(zhì)態(tài)提高十幾倍，目前國(guó)內(nèi)外汽車半軸都采用了感應(yīng)淬火工藝。半軸淬火技術(shù)分環(huán)形感應(yīng)器連續(xù)淬火和矩形感應(yīng)器一次淬火兩種，技術(shù)都比較成熟。隨著汽車載重量的增加，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大幅增加，半軸逐漸成為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，所以*近兩年，就如何提高半軸強(qiáng)度又開始了新的研究，普遍的做法是增加半軸直徑，現(xiàn)在已經(jīng)增大到φ60mm或更大，同時(shí)為減小半軸法蘭部位過渡圓角的應(yīng)力水平，增大圓角尺寸，從R7mm增加到R20mm或更大。材料和熱處理科研人員正研究如何提高半軸淬火硬化層的深度，擴(kuò)**蘭部位淬火范圍，這是提高零件強(qiáng)度的有效措施，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，將半軸的淬硬層提高到43%以上能夠獲得理想的扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng)度等性能指標(biāo)。

較大的半軸廠為提高生產(chǎn)率，往往選擇矩形感應(yīng)器一次淬火工藝，該工藝需要選用大功率變頻電源.\  在大功率半軸淬火工藝過程中，由于加熱時(shí)間短，電網(wǎng)的波動(dòng)對(duì)淬火質(zhì)量影響明顯，為此研究人員設(shè)計(jì)了能量控制器，能量控制器工作原理主要是監(jiān)控電源輸出功率的變化，積分后計(jì)算出能量，通過控制中頻電壓或加熱時(shí)間保證功率或加熱能量的穩(wěn)定，從而控制淬火質(zhì)量。能量控制器*早由國(guó)外引進(jìn)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也已工業(yè)化生產(chǎn)，在其它零件的加工中也有應(yīng)用。

2.      曲軸

曲軸熱處理強(qiáng)化技術(shù)有很多種，過去國(guó)內(nèi)應(yīng)用*多的是滲氮強(qiáng)化，東風(fēng)汽車公司早在1974年開始在國(guó)內(nèi)率先采用感應(yīng)淬火工藝，但一直到2000年左右，國(guó)內(nèi)才開始大量淘汰滲氮工藝。感應(yīng)淬火可以提高曲軸疲勞強(qiáng)度130％以上，是目前大功率發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸強(qiáng)化的必選工藝。過去全自動(dòng)曲軸淬火機(jī)床一直依靠進(jìn)口，目前國(guó)內(nèi)設(shè)備已經(jīng)能夠滿足要求。

感應(yīng)器是保證曲軸淬火質(zhì)量*關(guān)鍵的裝備部件，隨著制作工藝的不斷完善，曲軸淬火感應(yīng)器的制作水平也取得很大提升，目前國(guó)內(nèi)主要感應(yīng)器制造廠都可以制造整體成型的有效圈，減少焊接接口，感應(yīng)器的壽命、制作精度提高、制作周期大幅縮短，為曲軸淬火穩(wěn)定生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

3.      凸輪軸

凸輪軸感應(yīng)淬火的目的是提高凸輪及軸徑部位的硬度，增加耐磨性。常用的凸輪軸淬火機(jī)為立式淬火機(jī)，單軸或雙軸結(jié)構(gòu)可以同時(shí)對(duì)一件或兩件零件進(jìn)行單部位加工，目前國(guó)產(chǎn)凸輪軸淬火機(jī)都采用了CNC控制，可以實(shí)現(xiàn)感應(yīng)器與零件精確定位。為防止相鄰的部位由于磁場(chǎng)逸散發(fā)生退火，凸輪軸感應(yīng)器上設(shè)計(jì)安裝了聚磁裝置，用高導(dǎo)磁材料制作，如硅鋼片、鐵氧體等。為降低制造成本，也有在感應(yīng)器下方安裝單獨(dú)的噴液裝置的，在加熱同時(shí)對(duì)已經(jīng)淬火的相鄰區(qū)域噴液冷卻，效果也不錯(cuò)。

為提高生產(chǎn)率，科研人員還開發(fā)了凸輪軸多部位同時(shí)淬火技術(shù)，該技術(shù)可以同時(shí)對(duì)一根凸輪軸上所有淬火部位進(jìn)行淬火加工，該技術(shù)在東風(fēng)的EQ491發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸生產(chǎn)線上使用。圖5為一種用于多部位淬火的感應(yīng)器。

4.      齒輪

人們對(duì)齒輪感應(yīng)淬火的研究和應(yīng)用歷史悠久，但在汽車齒輪上的應(yīng)用非常有限，其原因是汽車齒輪服役條件苛刻，承受的力矩大。以東風(fēng)和一汽為代表的汽車廠近年來在積極探索如何通過感應(yīng)淬火提高齒輪強(qiáng)度，以降低齒輪材料和工藝成本，提高齒輪精度。

出于生產(chǎn)率的考慮和汽車齒輪零件的特點(diǎn)，汽車齒輪感應(yīng)淬火不采用沿齒溝的單齒淬火工藝，主要采用整體加熱淬火工藝。整體淬火又分兩種：?jiǎn)晤l加熱和雙頻加熱。雙頻加熱淬火技術(shù)可以得到更好的仿形淬硬層，對(duì)于提高齒輪疲勞強(qiáng)度、減小淬火變形等非常有利，單頻加熱淬火得到的硬化層仿形效果相對(duì)差些。但并非雙頻淬火一定比單頻淬火好，對(duì)于小模數(shù)齒輪，為獲得更高的強(qiáng)度，往往需要將齒部完全淬透，并且在齒根以下得到一定深度的淬硬層。汽車齒輪感應(yīng)淬火應(yīng)用*普遍的是發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈，絕大多數(shù)齒圈采用感應(yīng)淬火。東風(fēng)公司已經(jīng)在一些變速箱齒輪上實(shí)現(xiàn)感應(yīng)淬火，用價(jià)格便宜的中碳合金鋼替代價(jià)格高的滲碳齒輪鋼，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。