感應(yīng)淬火回火重載齒輪分類(lèi)主要有以下兩種: 截面尺寸較大，承受較大載荷，要求較高的齒輪，常用材料牌號(hào)有35CrMo、42CrMo、40CrMnMo、35CrMoV、35CrMnSi、40CrNi、45CrNi、30CrNiMo、35CrNiMo、40CrNiMo、45CrNiMo和 45CrNiMoV鋼等; 另一種是截面尺寸很大、承受載荷很大，并要求有足夠韌性的重載齒輪，材料牌號(hào)有:35CrNi2Mo、40CrNi2Mo、30CrNi3、34CrNi3Mo、37CrNi3A和 37SiMn2MoV 鋼等。 

感應(yīng)淬火是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)部產(chǎn)生渦流而加熱工件的方法，通過(guò)使材料結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生局部變化 導(dǎo)致鋼體的表面層硬度提高，相較于其他兩種熱處理方法而言，感應(yīng)淬火回火具有高效率、節(jié)能環(huán)保、易于機(jī)械化，變形小等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)90年代，劉繼全等對(duì)大型重載齒輪整體表面感應(yīng)淬火進(jìn)行研究。

一般齒輪表面硬化，包括中、高頻感應(yīng)加熱淬火 (包齒、沿齒溝) ，由于硬化層淺，又不能提高心部硬度，不能滿(mǎn)足齒輪的承載能力的要求。而常見(jiàn)的深層滲碳熱處理，又有著環(huán)境、成本等問(wèn)題。整體感應(yīng)加熱表面淬火是表面感應(yīng)淬火中獲得高強(qiáng)度最有效最經(jīng)濟(jì)的方法。即用一個(gè)加熱和冷卻工序，表層得到高硬度(≥45HRC)而零件的次表層或者心部也得到強(qiáng) 化(25～40HRC) ，表面可獲得高的壓應(yīng)力。這使零件具有很高的疲勞抗力，其得到的硬化層深度遠(yuǎn)高于深層滲碳的齒輪。文中通過(guò)一系列的公式推導(dǎo)計(jì)算，得出了只要遵守一定的原則，即齒輪的場(chǎng)合里頻率應(yīng)當(dāng)與模數(shù)的平方成反比，就能實(shí)現(xiàn)齒輪整體均勻加熱的結(jié)論，齒輪整體感應(yīng)加熱表面淬火可獲得更深的硬化層，心部同樣可得到很好的強(qiáng)化，使用的材料也不僅限于低淬透性和控制淬透性的鋼，也可采用滲碳鋼，對(duì)于外圓尺寸較小的齒輪、齒輪軸、蝸桿也可采用普通中碳合金鋼。陳國(guó)民在2006年的專(zhuān)題論壇上提出，隨著設(shè)備對(duì)熱處理工藝的要求越來(lái)越高，感應(yīng)淬火難以滿(mǎn)足其要求。然而作為21世紀(jì)所追求的清潔生產(chǎn)工藝，感應(yīng)淬火所具有的一系列優(yōu)點(diǎn)又是其他熱處理工藝難以比擬和取代的。總結(jié)不同熱處理?xiàng)l件下的齒輪能級(jí)，滲碳淬火齒輪的級(jí)別最高，而感應(yīng)淬火齒輪僅次于滲碳，特別對(duì)大模數(shù)齒輪，比起調(diào)質(zhì)和滲氮工藝其優(yōu)越性就更加明顯。

因此，應(yīng)綜合考慮齒輪的負(fù)載需求，而不是一味采用滲碳熱處理，可以在可能的情況下多采用感應(yīng)淬火回火，同時(shí)應(yīng)致力于發(fā)展新的技術(shù)，使之擁有更廣闊的應(yīng)用前景。2012年，王志明等為了提高感應(yīng)淬火齒輪的疲勞強(qiáng)度，特別是彎曲疲勞強(qiáng)度，以及滿(mǎn)足硬化層應(yīng)當(dāng)沿齒廓分布的條件，突破傳統(tǒng)的單頻感應(yīng)淬火的方法，研究出雙頻同時(shí)感應(yīng)加熱淬火工藝，圓滿(mǎn)地實(shí)現(xiàn)了硬化層的沿齒廓分布。相較于一直以來(lái)人們用并聯(lián)振蕩電路及用SCR晶閘管中頻電源調(diào)諧的方法來(lái)改進(jìn)的手段，作者應(yīng)用的主要原理是三相交流電源分別經(jīng)過(guò)整流電路與平波元件平波后，分別進(jìn)入一輸出中頻的串聯(lián)逆變網(wǎng)絡(luò)及一輸出高頻的串頻逆變網(wǎng)絡(luò)，再各自進(jìn)入配套的匹配變壓器，隨后兩匹配變壓器輸出與雙頻耦合器及諧振電容連接，兩者在匯合，實(shí)現(xiàn)雙頻輸出。作者在文中還提到開(kāi)發(fā)出了相應(yīng)的感應(yīng)淬火成套設(shè)備，這將感應(yīng)加熱淬火工藝提高到了一個(gè)新的水平。2015年，針對(duì)低淬透性鋼的特點(diǎn)，體積-表面淬火工藝被研發(fā)出來(lái)。明斯克汽車(chē)廠股份有限公司加以改進(jìn)，提出了用于處理低淬透性鋼制汽車(chē)重載齒輪的體積-表面淬火新工藝。其工作特點(diǎn)在于金屬層采用感應(yīng)加熱，淬透層更深,在零件進(jìn)行穿透感應(yīng)加熱后對(duì)所有的表面進(jìn)行冷卻。這種方法可使工件獲得沿輪廓線(xiàn)分布的淬硬層和良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。與經(jīng)滲碳、淬火處理的20CrNi3A鋼齒輪相比，兩者的表面硬度相當(dāng)，但前者硬化層深度是后者的1.5～2.0倍，心部硬度則比后者低2～6HRC。

隨著近年來(lái)感應(yīng)淬火回火工藝的不斷發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)可以一定程度上對(duì)其他傳統(tǒng)熱處理工藝起到替代作用。重載齒輪感應(yīng)淬火技術(shù)經(jīng)實(shí)踐證明具有成本低、畸變小、加工時(shí)間短、節(jié)能、節(jié)省人工及場(chǎng)地等優(yōu)點(diǎn)，符合全球節(jié)能減排的趨勢(shì)，也正是這樣，在未來(lái)感應(yīng)淬火回火工藝會(huì)有更好的應(yīng)用前景。 

結(jié)語(yǔ)

由于具有滲碳質(zhì)量?jī)?yōu)、滲碳速度快、環(huán)境友好，而且節(jié)電、節(jié)氣、無(wú)溫室氣體和有害氣體排放等特點(diǎn)，真空低壓滲碳技術(shù)近年來(lái)得到了廣泛的關(guān)注，是當(dāng)今熱處理發(fā)展的前沿技術(shù)和熱點(diǎn)。真空低壓滲碳是在真空爐內(nèi)采用低于3kPa的乙炔、丙烷等烴類(lèi)氣體作為滲碳介質(zhì)進(jìn)行的真空滲碳工藝，有效克服了普通氣體滲碳的缺點(diǎn)，具有滲層均勻性好、滲層組織優(yōu)良、表面碳濃度波動(dòng)性小、自動(dòng)化程度高、環(huán)境污染小等特點(diǎn)。因此，可作為重載齒輪的滲碳熱處理的一個(gè)重要的發(fā)展方向，需要研究人員進(jìn)行廣泛及深入的研究，以提高重載齒輪的性能及使用壽命。其次，隨著激光熱處理技術(shù)的不斷發(fā)展，把其用在重載齒輪的熱處理工藝中也在不斷嘗試，希望早日得到大規(guī)模的應(yīng)用。