齒輪是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的傳動(dòng)零件。齒輪的傳動(dòng)過(guò)程通過(guò)不同的輪齒相互嚙合進(jìn)行，這就要求齒輪要具有耐沖擊、振動(dòng)及噪音盡量小，強(qiáng)度高，耐磨性好及壽命長(zhǎng)。目前國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的齒輪強(qiáng)化處理是滲碳處理。但采用滲碳爐進(jìn)行淬火容易使輪齒淬透，往往造成齒輪整體性能的變化及變形量大，同時(shí)不利于節(jié)約能源。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，
感應(yīng)加熱技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬表面的熱處理。
常規(guī)的感應(yīng)加熱技術(shù)很容易實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單工件表面硬化層深度的控制。但對(duì)于類似齒輪這樣具有凹凸表面結(jié)構(gòu)的工件而言，常見(jiàn)的單頻感應(yīng)加熱技術(shù)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)令人滿意的處理效果。
由于齒輪存在凸面和凹面，采用高頻感應(yīng)加熱進(jìn)行齒輪表面淬火，
感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)到輪齒的中心，輪齒得到完全硬化，但是齒根硬化不足。此外，這種處理方法還容易在齒根處產(chǎn)生殘留應(yīng)力，導(dǎo)致斷裂的發(fā)生。同樣，采用
中頻感應(yīng)加熱進(jìn)行齒輪的表面淬火，熱量在齒根進(jìn)行傳導(dǎo)，由于齒根的凹面形狀，熱量傳導(dǎo)到齒根的過(guò)程中以指數(shù)形式遞減，齒根得到有效的硬化，而輪齒卻硬化不足。
如何有效地避免這種現(xiàn)象能，簡(jiǎn)單地說(shuō)，在極短的時(shí)間內(nèi)如果在齒輪的根部產(chǎn)生的熱量比在齒尖產(chǎn)生的多，難么問(wèn)題就得到了解決，這就是高能密度的問(wèn)題。而采用單頻感應(yīng)加熱是無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種任務(wù)。
為了解決單頻感應(yīng)加熱在處理齒輪表面硬化過(guò)程中的難題，在不斷探索中，逐漸出現(xiàn)了同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)，這是一種真正意義上
齒輪表面硬化技術(shù)。
同步雙頻感應(yīng)加熱技術(shù)（簡(jiǎn)稱為SDF）就是在一個(gè)感應(yīng)線圈上同時(shí)輸出高頻和中頻兩種不同頻率對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行快速熱處理。SDF發(fā)生器包括正常功率輸出的一個(gè)高頻和一個(gè)中頻轉(zhuǎn)換器，采用專用技術(shù)，在中頻振蕩基礎(chǔ)上疊加高頻振蕩。中、
高頻功率元件能夠從2%-100%進(jìn)行連續(xù)調(diào)整。兩個(gè)頻率的輸出比例和在齒根和齒面的硬化深度可以根據(jù)工件的處理要求進(jìn)行調(diào)整。
在汽車齒輪生產(chǎn)過(guò)程中，判定齒輪質(zhì)量的指標(biāo)除了耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度外，熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的畸變也十分重要。外觀畸變?cè)邶X輪使用所產(chǎn)生的噪音來(lái)源于材料在熱處理和轉(zhuǎn)化所產(chǎn)生的應(yīng)力的釋放。被加熱和轉(zhuǎn)化的工件體積較大，應(yīng)力釋放的程度也越大。硬化所產(chǎn)生的畸變與被加熱工件體積的關(guān)系也與加熱時(shí)間有關(guān)。而SDF同步雙頻感應(yīng)淬火具有極小的畸變量。除此以外，與傳統(tǒng)的熱處理方法相比，還有其他優(yōu)勢(shì)：
1、
熱處理位置準(zhǔn)確，能耗節(jié)約50%。
2、硬化層深度根據(jù)需要快速調(diào)節(jié)。
3、設(shè)備占地空間少1/3。
4、熱處理時(shí)間短，產(chǎn)能高。
5、容易集成在現(xiàn)有機(jī)加工生產(chǎn)線上。
6、熱處理后的畸變小。
7、環(huán)境污染非常小。
隨著感應(yīng)加熱技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)大型企業(yè)逐漸采用感應(yīng)淬火技術(shù)。同時(shí)企業(yè)對(duì)工件熱處理質(zhì)量的要求不斷提高，SDF同步雙頻感應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，也將逐步過(guò)渡到高端齒輪熱處理的首選方式。
