■ 林信智

感應(yīng)淬火的鋼號(hào)雖然越來越多，但作為結(jié)構(gòu)鋼的中碳鋼和中碳低合金鋼仍是首選材料。感應(yīng)淬火零件的表面硬度、硬化層深度和硬化層形狀，都與所用材料有關(guān)。而這些技術(shù)指標(biāo)又與零件的力學(xué)性能相關(guān)聯(lián)。

一、感應(yīng)淬火汽車零件的材料選用

感應(yīng)淬火汽車零件常用的材料是中碳鋼或中碳低合金鋼。

汽車零件生產(chǎn)遵循低成本、高效率原則。而中碳鋼（或中碳低合金鋼）是比較廉價(jià)的鋼材。感應(yīng)淬火在各種熱處理工藝中又是最節(jié)能、最環(huán)保、最廉價(jià)的熱處理工藝方法。中碳鋼零件經(jīng)感應(yīng)淬火后又能獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。因此，感應(yīng)淬火的汽車零件定當(dāng)大量應(yīng)用中碳鋼材料。

1. 感應(yīng)淬火汽車零件材料

（1）曲軸、凸輪軸、鋼板銷、變速撥叉、搖臂軸、輸出凸緣等多用45鋼制造。

（2）轎車轉(zhuǎn)向齒條、轉(zhuǎn)向閥套、輸入軸、飛輪齒圈用45鋼或40鋼制造。

（3）配氣系統(tǒng)的推桿、離合器撥叉用35鋼或40鋼制造。

（4）轎車輪轂軸承的內(nèi)圈（法蘭軸）、外圈和鐘形殼（等速萬向節(jié)）多用55鋼或50鋼制造。

（5）輪轂軸、花鍵軸、半軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、轉(zhuǎn)向輸入軸、傳動(dòng)軸凸緣、三銷套等用40Cr、45Cr鋼制造。

（6）重型汽車曲軸、半軸、貫通軸、變速器輸出軸用42CrMo鋼制造。

（7）少數(shù)輪轂軸承內(nèi)圈和外圈用滾動(dòng)軸承鋼GCr15或彈簧鋼65Mn制造。

（8）輕型汽車（或轎車）的曲軸、凸輪軸，多用球墨鑄鐵（QT600—3、QT700—2）制造。

日本許多感應(yīng)淬火汽車零件用35鋼制造，淬火冷卻介質(zhì)為自來水，硬度可達(dá)到52~58HRC，能夠滿足使用要求，生產(chǎn)管理簡(jiǎn)化，生產(chǎn)成本降低。

劉宗昌教授曾有論述：低碳鋼淬火得到位錯(cuò)型的馬氏體，由于位錯(cuò)是可以滑動(dòng)的，正是這種滑動(dòng)的位錯(cuò)使馬氏體具有一定的塑性，因而斷裂韌性較高。而當(dāng)wC>0.4%時(shí)，馬氏體的韌性降低了，變得硬而脆，即使經(jīng)過低溫回火，韌性亦較差。也許這一闡述，正是日本汽車廠商感應(yīng)淬火零件大量應(yīng)用35鋼的理論依據(jù)。

以上是感應(yīng)淬火的主要汽車零件材料情況。拖拉機(jī)、工程機(jī)械等感應(yīng)淬火用鋼也基本如此。

2. 中碳鋼零件感應(yīng)淬火后，能獲得高硬度，可提高零件的耐磨性

圖1顯示了鋼中碳含量與淬火硬度及耐磨性（磨損量）的關(guān)系。從圖中可知，鋼的碳含量越高，淬火后硬度越高，耐磨性越好（磨損量越小）。許多零件采用感應(yīng)淬火的目的是表面層獲得高硬度（心部仍然保持原有的低硬度），在保持零件韌性的前提下，提高了零件耐磨性。中碳鋼零件感應(yīng)淬火后可獲得58~63HRC的高硬度，接近高碳鋼的淬火硬度，當(dāng)然能獲得良好的耐磨性。

一般爐中加熱淬火的零件，能獲得很高的淬火硬度，特別是中小型零件。但這些心部淬透的高硬度零件往往不能直接使用，因?yàn)榱慵男牟烤哂懈哂捕群螅瑢?dǎo)致零件脆性大、韌性小，使用中很危險(xiǎn)。然而感應(yīng)淬火零件只是表面層高硬度，心部低硬度或很低硬度。因此，可以做到同一個(gè)零件既有高的耐磨性，又有高的強(qiáng)韌性。

前驅(qū)動(dòng)轎車有個(gè)零件叫鐘形殼（等速萬向節(jié)），圖2是該零件的形狀和硬化層分布圖。零件的殼體內(nèi)腔和花鍵表面需要感應(yīng)淬火，硬化層均為2.5~3.5mm，硬度為60HRC左右。零件的上部為殼體狀，殼內(nèi)有球道，轎車運(yùn)行時(shí)，有鋼球在球道中滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了輸出端轉(zhuǎn)向并能傳遞轉(zhuǎn)矩，鋼球?qū)η虻喇a(chǎn)生巨大地壓強(qiáng)和磨損，為此球道必須經(jīng)高頻感應(yīng)淬火，使其具有高硬度，以便承受鋼球的壓力和磨損。殼體的最薄處厚度4.3mm左右，要求其內(nèi)表面有厚度2mm左右的硬化層，剩余厚度必須保持較低的原始硬度。下方柄部是直徑24mm的花鍵，在其表層也需有2mm左右的硬化層（心部仍保持較低的原始硬度），使柄部花鍵有較高的耐磨性并有一定的強(qiáng)韌性。該零件的感應(yīng)淬火，實(shí)現(xiàn)了高耐磨性和高強(qiáng)韌的完美結(jié)合，這是一個(gè)典型的感應(yīng)淬火零件。所用材料一般為55鋼或50Cr。

圖1 鋼中含碳量與淬火硬度及耐磨性的關(guān)系

圖2 鐘形殼淬硬層分布

表1 感應(yīng)淬火對(duì)40CrNiMo鋼疲勞性能的影響

表2 感應(yīng)表面淬火對(duì)汽車半軸和轉(zhuǎn)向節(jié)疲勞性能的影響

3. 中碳鋼零件感應(yīng)淬火后可獲得高的疲勞強(qiáng)度

中碳鋼零件感應(yīng)淬火后可獲得高硬度的硬化層，而高硬度的硬化層存在著強(qiáng)大殘余壓應(yīng)力，一般可達(dá)539~784MPa，這種殘余壓應(yīng)力完全消除零件表面缺口對(duì)疲勞強(qiáng)度的有害作用（缺口類的缺陷，在機(jī)械零件中是普遍存在的），能大幅度地提高零件的疲勞強(qiáng)度。如表1所示。

感應(yīng)淬火還可以提高零件疲勞強(qiáng)度，能夠顯著地提高零件的壽命。這一特點(diǎn)在承受疲勞載荷的載貨汽車零件中得到廣泛認(rèn)可（見表2）。

表2數(shù)據(jù)表明，中頻感應(yīng)淬火半軸的疲勞斷裂壽命是調(diào)質(zhì)半軸的4.47倍。中頻感應(yīng)淬火的轉(zhuǎn)向節(jié)的疲勞斷裂壽命是調(diào)質(zhì)轉(zhuǎn)向節(jié)的21~128倍。

二、汽車零件感應(yīng)淬火硬度設(shè)計(jì)

1. 常用鋼號(hào)感應(yīng)淬火硬度

眾所周知，鋼制零件淬火硬度僅決定于用碳含量。根據(jù)鋼號(hào)的碳含量可以計(jì)算淬火硬度，下面介紹兩則計(jì)算硬度的公式。

1957年蘇聯(lián)齊良賓拖拉機(jī)廠工程師格爾布里斯基（И.Я.Горбульский）發(fā)表了根據(jù)鋼的碳含量，計(jì)算鋼的最大淬火硬度的公式：

1964年我國政府發(fā)布文件，說明當(dāng)時(shí)及以前中國應(yīng)用的鋼鐵洛氏硬度（HRC）是按蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定的，而蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)比國際標(biāo)準(zhǔn)低2HRC左右，為使硬度檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與國際接軌，必須將所有檢驗(yàn)洛氏硬度（HRC）數(shù)據(jù)+2（以后生產(chǎn)的硬度計(jì)一律按國際標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定）。因此，式（1）變?yōu)椋?/p>

HRC=20+60（2C-1.3C2）＋2（2）

1994年我國四川瀘州長(zhǎng)江挖掘機(jī)廠工程師趙振東在當(dāng)年第五期《機(jī)械工人（熱加工》上發(fā)表另一則根據(jù)碳含量計(jì)算最大淬火洛氏硬度的公式：

筆者用式（2）、式（3）計(jì)算了感應(yīng)淬火常用的8個(gè)鋼號(hào)的淬火硬度，發(fā)現(xiàn)計(jì)算的結(jié)果是相同的或相近的，而且與生產(chǎn)實(shí)際相吻合。這說明上述兩個(gè)公式有一定的正確性。如表3所示。

表中顯示了兩個(gè)公式計(jì)算的40、45、40Cr、42CrMo鋼的淬火硬度基本是相同的，其余鋼號(hào)的計(jì)算值是相近的，說明該公式有應(yīng)用價(jià)值。

表3 感應(yīng)淬火常用鋼號(hào)的計(jì)算硬度、實(shí)際硬度及淬火層深度

2. 汽車零件表面感應(yīng)淬火硬度設(shè)計(jì)

汽車零件表面感應(yīng)淬火硬度設(shè)計(jì)，是根據(jù)零件的使用功能、工況條件確定的，標(biāo)注為洛氏硬度（HRC）。

我國某大型汽車企業(yè)的“企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”將感應(yīng)淬火表面硬度，規(guī)定如下幾個(gè)等級(jí)：58~63HRC；55~63HRC；52~63HRC；52~58HRC；48~58HRC。

應(yīng)用舉例：

（1）58~63HRC用于耐磨性要求很高的零件，如輪轂軸承內(nèi)外圈（滾道）、鐘形殼、球頭銷等。

（2）55~63HRC用于耐磨性要求較高，對(duì)強(qiáng)度要求也較高的零件，如曲軸、凸輪軸、轎車半軸、鋼板彈簧銷、變速叉軸等。

（3）52~63HRC用于耐磨性要求一般、承受大扭矩、大彎矩負(fù)載的零件，如載貨汽車半軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、貫通軸等。

（4）52~58HRC用于耐磨性要求一般、承受較高扭矩、較高彎矩負(fù)載的零件，如輕型汽車曲軸、轉(zhuǎn)向節(jié)、轎車輸出凸緣轎、半軸及車輪支架等。

（5）48~58HRC 用于感應(yīng)淬火的25鋼、30鋼、35鋼及一些球墨鑄鐵制件。

選擇淬火硬度范圍不是越高越好，而是依能滿足功能需求、硬度適中為最好處。淬火硬度越高，淬裂的風(fēng)險(xiǎn)也越高。

歐美日等國的汽車零部件及工程機(jī)械零部件感應(yīng)淬火硬度的設(shè)計(jì)，不追求極高的硬度，例如純承受磨損的變速叉、變速導(dǎo)塊、變速叉軸及輸出凸緣等零件，規(guī)定淬火硬度多為55~62HRC。挖掘機(jī)純承受磨損的零件支重輪、引導(dǎo)輪規(guī)定淬火硬度為50~58HRC或＞50HRC。極高端的硬度（58~63HRC）很少使用。承受扭矩并有一定耐磨性要求的轎車半軸及車輪支架等，規(guī)定硬度為52~58HRC。

歐洲、美國、日本廠家所以不追求極高的硬度值，就是擔(dān)心淬火硬度要求太高，淬火裂紋的風(fēng)險(xiǎn)也越高。它們將硬度范圍的下限分別定為50HRC、52HRC、55HRC，顯然這種下限硬度，也是能滿足零件需求的。這種選擇十分可貴，它為感應(yīng)熱處理廠家提供了規(guī)避淬火裂紋的余地。

汽車零件感應(yīng)淬火硬度范圍設(shè)定的科學(xué)性，由表3可知，任何鋼號(hào)的碳含量都有其上下限，自然對(duì)應(yīng)了淬火硬度的上下限，且上下限之偏差為3.5~6HRC。感應(yīng)淬火硬度的上下限的設(shè)定，實(shí)際是對(duì)應(yīng)于鋼的碳含量范圍所形成淬火硬度的上下限。

三、汽車零件感應(yīng)淬火硬化層設(shè)計(jì)

感應(yīng)淬火一般均為表面淬火，即表面層淬火，當(dāng)然要有硬化層深度的要求，硬化層深度也是感應(yīng)淬火零件一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。

對(duì)于兩類負(fù)載零件，有兩種硬化層設(shè)計(jì)考慮：

（1）對(duì)于主要為提高耐磨性的零件，其硬化層可以薄些，通常1~2mm即可。但有些零件，要在大修中重磨一次，如載貨汽車曲軸的硬化層要把重磨的磨量計(jì)算在內(nèi)，載貨汽車曲軸硬化層一般規(guī)定為2~4mm。

（2）對(duì)承受彎曲、扭轉(zhuǎn)負(fù)荷的零件或疲勞負(fù)荷的零件，需提高它們的強(qiáng)度，特別是提高疲勞強(qiáng)度，需增加硬化層深度。一般說來硬化層深度加深，強(qiáng)度會(huì)提高。對(duì)于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)或二者相結(jié)合的疲勞載荷的零件，硬化層面積應(yīng)相當(dāng)于零件橫截面積的20%左右，或硬化層深度約為直徑的10%，這樣可得到強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和韌性的最佳配合。

還應(yīng)該指出，隨著硬化層的加深，淬火變形也必然增大，尤其是軸類零件的彎曲（中間跳動(dòng)），幾乎與硬化層的深度成正比。簡(jiǎn)而言之，工件的硬化層深度的設(shè)定，應(yīng)該以滿足功能需要為準(zhǔn)則，過深的硬化層，不僅造成功能過剩，浪費(fèi)能源，還可能產(chǎn)生其他工藝質(zhì)量問題。

前蘇聯(lián)感應(yīng)熱處理專家高洛文教授（Г.Ф.Головин）推薦了根據(jù)零件直徑確定硬化層深度圖（見圖3）。

筆者認(rèn)為：圖3推薦的硬化層深度主要適用于耐磨零件，對(duì)于承受強(qiáng)力彎曲、扭轉(zhuǎn)及疲勞載荷的零件，圖中推薦的硬化層深度似乎淺了一些。

以下介紹汽車零件常用硬化層范圍（國家標(biāo)準(zhǔn)GB5617—1985規(guī)定DS代表有效硬化層深度）：①DS=0.5~1.0mm，主要用于耐磨損零件及直徑≤15mm的小軸、薄壁零件如搖臂軸及階梯零件的內(nèi)圓角處等。②DS=1.0~2.5mm，主要用于耐磨損零件及直徑15~30mm的小軸，如鋼板彈簧銷、變速叉、變速導(dǎo)塊等。③DS=2.0~4.0mm，主要用于中型汽車的曲軸、輕型汽車轉(zhuǎn)向節(jié)、球頭銷、轎車的輸出凸緣和半軸等零件。④DS=3.0~5.0mm，主要用于重型汽車的曲軸、中型車轉(zhuǎn)向節(jié)、輕型車半軸等零件。⑤DS=4.0~7.0mm，主要用于中型車半軸。⑥D(zhuǎn)S=7.0~12mm，主要用于重型車半軸。

順便強(qiáng)調(diào)一下，盡管現(xiàn)在感應(yīng)淬火設(shè)備的控制精度已經(jīng)大幅度提升了，但就材料質(zhì)量方面而言，仍有些不可控的因素（如成分偏析等）影響感應(yīng)淬火的結(jié)果。因此，國內(nèi)外的大型汽車企業(yè)均不對(duì)感應(yīng)淬火的表面硬度值和硬化層深度值進(jìn)行CPK值考核。同樣，其他種類熱處理工序產(chǎn)品也不進(jìn)行CPK值考核。感應(yīng)淬火零件的表面硬度和硬化層深度，只要達(dá)到技術(shù)要求就是優(yōu)質(zhì)件。個(gè)別軟點(diǎn)是可以忽略的。

不是每一袋化肥都叫天脊化肥。天脊集團(tuán)在1987年9月18日生產(chǎn)出第一袋硝酸磷肥，使用硝酸分解磷礦生產(chǎn)的硝酸磷肥同時(shí)含有硝態(tài)氮和銨態(tài)氮，以及水溶性磷和枸溶性磷，還富含中微量元素和硝酸稀土，形成了大量元素養(yǎng)分與其他中微量元素的協(xié)同增效作用。這是其它化肥無可替代的。

圖3 硬化層深度與零件直徑的關(guān)系

四、含有內(nèi)圓角的汽車零件硬化層設(shè)計(jì)

含有內(nèi)圓角的汽車零件中，多數(shù)需要感應(yīng)淬火。零件直徑的驟然增加或減小時(shí)，往往用內(nèi)圓角加臺(tái)階過渡。所謂內(nèi)圓角系指摳向（或挖向）零件體內(nèi)部形成的角，其底部由圓弧過渡稱為內(nèi)圓角。當(dāng)然其底部也有清根的，稱為清根內(nèi)角。與內(nèi)圓角概念相對(duì)應(yīng)是外圓角，通稱為楞角或棱角。感應(yīng)加熱有個(gè)效應(yīng)，叫“邊緣效應(yīng)”或“楞角效應(yīng)”，說的是感應(yīng)加熱時(shí)外圓角處易“抓住”磁力線，且“抓住后輕易不放”，自然使外圓角處加熱速度快，加熱溫度高。內(nèi)圓角在感應(yīng)加熱時(shí)的表現(xiàn)與外圓角正好相反，即加熱升溫慢，加熱溫度低，甚至完全加熱不起來，因此內(nèi)圓角建立硬化層很困難。盡管如此，有些零件根據(jù)工況需要，其內(nèi)圓角必須感應(yīng)淬火，且要有一定深度的硬化層。

內(nèi)圓角感應(yīng)加熱之所以困難，是由兩種原因造成的。①內(nèi)圓角的兩個(gè)“邊”屏蔽了底部?jī)?nèi)圓角，使磁力線不能進(jìn)入到圓角處，磁力線是封閉的圓環(huán)線，它具有能量，當(dāng)它在接近圓角時(shí)，首先進(jìn)入兩個(gè)邊，并在兩個(gè)邊上產(chǎn)生熱量并使其升溫。內(nèi)圓角處沒有磁力線進(jìn)入，自然不會(huì)產(chǎn)生熱量，內(nèi)圓角的熱量全靠?jī)蛇厒鲗?dǎo)過來。②內(nèi)圓角處的熱容量遠(yuǎn)大于其毗連部分（圓柱面和圓環(huán)面）的熱容量。假如，內(nèi)圓角與其兩邊的毗連部分同時(shí)獲得相同的熱量，其升溫速度也要低于（或遠(yuǎn)低于）其毗連部分。因此，內(nèi)圓角的加熱層建立是困難的，自然硬化層的建立也很困難。高明的設(shè)計(jì)師尊重感應(yīng)加熱的這個(gè)特點(diǎn)，堅(jiān)持內(nèi)圓角有硬化層，使危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度得以保證，但硬化層深度要減小，小到保證強(qiáng)度需要的最低值即可。于是，一個(gè)優(yōu)秀設(shè)計(jì)產(chǎn)生了：內(nèi)圓角處設(shè)定了較薄硬化層，但它可以滿足了零件強(qiáng)度的需要，又防止了為追求內(nèi)圓角硬化層與其毗連部分等深度，而導(dǎo)致毗連部位硬化層過深或淬裂的不良后果。

感應(yīng)淬火零件中，內(nèi)圓角結(jié)構(gòu)是大量存在的，國內(nèi)的設(shè)計(jì)師一般不很了解感應(yīng)加熱的特點(diǎn)，尤其不很了解內(nèi)圓角的感應(yīng)淬火的困難，沒有特殊關(guān)注，有時(shí)對(duì)內(nèi)圓角硬化層隨意標(biāo)注，給感應(yīng)淬火加工帶來困難。下面舉幾個(gè)國外廠家的設(shè)計(jì)的實(shí)例。

1. 轎車輪轂軸的內(nèi)圓角硬化層設(shè)計(jì)

圖4是某外國名牌轎車的輪轂軸，它的工況是很惡劣的，既要傳動(dòng)大轉(zhuǎn)矩，還承受疲勞彎矩，它的危險(xiǎn)截面就在圓角處。因此圓角處必須感應(yīng)淬火，而且要有一定深度的硬化層，以保證零件強(qiáng)度和行車的安全。設(shè)計(jì)師也知道內(nèi)圓角建立硬化層是很困難的，所以他將圓角硬化層減至0.5mm（最?。?，而其他部位分別要求為1.3~3.5mm和1.5~4.5mm。

2. 輸出法蘭軸的內(nèi)圓角硬化層設(shè)計(jì)

圖5是外國品牌轎車的輸出法蘭軸硬化層設(shè)計(jì)，它的淬火區(qū)域內(nèi)有兩階臺(tái)階，屬于階梯軸類的零件，在其淬火區(qū)域中自然含有兩個(gè)內(nèi)角（清根退刀槽）結(jié)構(gòu)，顯然右面第一個(gè)退刀槽處內(nèi)角是危險(xiǎn)截面，設(shè)計(jì)師知道這里要達(dá)到與軸頸相同的硬化層深度是困難的，將此處硬化層深度減了下來，注明硬化層≥1mm即可，其他部位硬化層要求為2.0~3.5mm。

將內(nèi)圓角的硬化層深度適當(dāng)減小，使整個(gè)零件淬火部位淬硬層連續(xù)起來，保證內(nèi)圓角附近的軸頸表面淬火溫度不至于過高，硬化層不至于過深，從而提高了整個(gè)零件的強(qiáng)度，使零件獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。

圖4 某轎車的輪轂軸硬化層設(shè)計(jì)

3. 某輕型客車轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)圓角硬化層設(shè)計(jì)

該轉(zhuǎn)向節(jié)感應(yīng)淬火區(qū)域有兩個(gè)內(nèi)圓角，顯然下面的內(nèi)圓角是危險(xiǎn)截面，于是設(shè)計(jì)師明確要求，兩個(gè)內(nèi)圓角都要有硬化層，下面的內(nèi)圓角硬化層DS≥2mm，其余DS=2.5~4mm。

該轉(zhuǎn)向節(jié)感應(yīng)淬火有兩個(gè)難點(diǎn)：①內(nèi)圓角要有硬化層，很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。②中間外圓角的硬化層必須控制在DS≤4mm，否則易產(chǎn)生淬火裂紋。

這要求感應(yīng)熱處理工程師必須設(shè)計(jì)出特殊功能的感應(yīng)器，該感應(yīng)器的特點(diǎn)：①對(duì)兩個(gè)內(nèi)圓角的加熱是強(qiáng)烈的，使之加熱速度快，能迅速建立加熱層，經(jīng)噴射冷卻形成硬化層。②該感應(yīng)器對(duì)外圓角基本不要加熱，外圓角的升溫?zé)崃恐饕菑膬蓛?nèi)圓角熱量傳導(dǎo)過來和感應(yīng)器散失磁力線的加熱獲得?？傊?，感應(yīng)器的任何有效導(dǎo)線對(duì)外圓角不能有直接的加熱作用，否則外圓角將會(huì)升溫很快、溫度很高，硬化層定會(huì)超過規(guī)定，進(jìn)而產(chǎn)生淬火裂紋。

上海恒精公司開發(fā)了輕型客車轉(zhuǎn)向節(jié)淬火技術(shù)。其硬化層照片如圖7所示。

4. 薄壁圓角結(jié)構(gòu)硬化層設(shè)計(jì)

圖8是某外國品牌轎車的半軸，它實(shí)際是輸出凸緣和半軸的結(jié)合體，設(shè)計(jì)十分巧妙，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本。

然而，它卻將所有難題交給感應(yīng)淬火：

（1）油封套部分，表面淬火硬度55~62HRC。油封套壁厚2~3.2mm，要求硬化層0.5~0.8mm，存在極易淬透的危險(xiǎn)性?？紤]到強(qiáng)度需要，根部小圓角也要淬火，硬化層≥0.2mm，此外其根部的淬硬層還要延伸到邊緣。

為完成上述要求，感應(yīng)熱處理工程師必須選用高頻感應(yīng)淬火，而且要設(shè)計(jì)出高效率的感應(yīng)器，保證在極短的時(shí)間內(nèi)，使薄壁→小圓角→圓環(huán)面的復(fù)雜結(jié)構(gòu)同時(shí)完成淬火。

（2）軸桿部分，表面硬度55~62HRC，硬化層深度2.5~4.0mm。軸桿的硬化層要求深入到油封套內(nèi)部。因此，必須設(shè)計(jì)特殊形狀的感應(yīng)器，使感應(yīng)器可以伸到油封套的里面，選用中頻感應(yīng)淬火，才能實(shí)現(xiàn)軸桿部分的感應(yīng)淬火的要求。

上海恒精公司開發(fā)了半軸淬火技術(shù)。

圖5 某轎車的輸出法蘭軸硬化層設(shè)計(jì)

圖6 某輕型客車轉(zhuǎn)向節(jié)硬化層設(shè)計(jì)

圖7 轉(zhuǎn)向節(jié)圓角處的硬化層

圖8 某國外轎車的半軸硬化層照片

五、結(jié)語

（1）感應(yīng)淬火用鋼的型號(hào)越來越多，但作為結(jié)構(gòu)鋼中的中碳鋼和中碳低合金鋼仍作為首選。

（2）感應(yīng)淬火零件的硬度、硬化層深度和形狀（尤其內(nèi)圓角的淬火層），是感應(yīng)淬火三項(xiàng)重要的技術(shù)條件，必須嚴(yán)格遵循，保證實(shí)現(xiàn)。因?yàn)檫@些技術(shù)條件決定了零件的力學(xué)性能。

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[2] 大和久重雄.鋼及其熱處理簡(jiǎn)明基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985.

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