車軸是機車車輛中的部件之一，它直接關系到鐵道車輛行車安全。從19世紀中到20世紀初，各國對車軸的疲勞斷裂進行了大量的研究，如科學家ｗｈｏｌｅｒ和ｈｏｇｅｒ用全尺寸車軸進行車軸疲勞斷裂的研究，日本也對實物車軸進行了大量的試驗研究。對車軸疲勞強度和疲勞斷裂機理已研究很清楚，但鐵路車輛車軸疲勞斷裂依然存在。例如，在俄羅斯僅1993年在運用的220～250萬根車軸中，因疲勞裂紋而報廢的就達6800根。法國在高速鐵路系統的定期檢修中，將輪座磨去0.5mm深，以防止再次裂紋萌生。在日本新干線使用的所有車軸，運行 45萬公里后，用磁粉探傷儀進行檢查，每年進行磁粉探傷的車軸總數約2萬根。隨著高速鐵路在的興起和不斷發展，對車軸的安全使用性能提出了更高的要求。強化車軸表面，是提高車軸斷裂的重要措施。無論是法國、日本還是德國對高速運行下的車軸都進行了大量的研究和應用，日本、法國均采用低碳鋼制造車軸，并進行表面感應淬火處理。日本新干線的使用結果表明，這種車軸經表面感應淬火后，克服了車軸的斷裂，-了行車安全。車軸材料我國的機車、車輛均采用碳素鋼車軸，縱觀總體情況，應該說碳素鋼車軸是成熟的、-的。對于高速列車車軸材料是選碳素鋼還是合金鋼，我國還沒有成熟的技術。由于各國的國情不同 ，技術觀點不同 ，選用的車軸材料不盡相同，但都屬于低碳鋼范疇。
感應淬火低碳鋼車軸表面采用感應淬火是提高其疲勞壽命為經濟而有效的方法。日本對此進行了詳細的試驗研究 ，并成功地運用在高速鐵路上。日本新干線在這方面工作早在 1948年就開始了 ，碳素鋼經調質處理后 ，再沿車軸縱向進行表面感應加熱淬火 ，在淬硬層內獲得非常細的馬氏體組織 ，使其表面硬度-增加。
齒輪的雙頻感應加熱淬火方式
1雙頻感應加熱原理
由于可控硅變頻器研制成功，能更方便地得到所要求的頻率，大直徑齒輪淬火設備技術參數，因此就為從單頻率感應加熱轉向兩個以上頻率組合加熱的方法提供了可能性。
1.1原理
為了均勻加熱表面凹凸不平的制件，曾設想用兩種不同的頻率進行感應加熱。根據被加熱制件的形狀和渦流穿入- ，利用頻率的低頻提高制件凹處的溫度 ，高頻提高制件凸起部分的溫度 ，從而使制件獲得均勻的溫 度 。
這種原始的雙頻感應加熱 和單頻加熱相比，雖可獲得較高的淬火。但作為使齒面 加熱更均勻的關鍵參數—— 頻率轉換時間的控制是很難掌握的 。實際上往往要經過數次試驗方能確定，故效率很低 。并且要使用兩臺高頻變壓器，頻率轉換計時失準時很難調整 。此外，還受齒輪模數和輪廓尺寸的- 。
1.2 新的雙頻感應加熱方法
新的雙頻感應加熱方法可取代傳統的單頻和原始的雙頻感應加熱的新的雙頻感應加熱裝置，尤其適臺對齒輪進行，高生產率的熱處理 。這種雙頻感應加熱只用一個感應線圈，可輪流用連續的或斷續的不同頻率的電流，使工件均勻加熱 。雖以極短的時間間隔輪流通以不同頻率的電流 ，但和用兩個不同頻率重合在一起 加熱時的效果一樣，可以隨意調節齒底 、齒面溫度 。與傳統方法相比，生產率和控制性能都得到明顯- 。
提升齒輪硬度的方式：感應加熱及淬火
齒輪旋轉淬火使用環形感應器
旋轉淬火是的感應齒輪硬化方法，并且它-適用于中等大小的齒輪。在加熱期間旋轉齒輪以-能量的均勻分布。可以使用環繞整個齒輪的感應器。當應用感應器時，有五個參數對硬度起主要作用：頻率，功率，循環時間，感應器幾何形狀和淬火條件。通過加熱時間，頻率和功率的變化獲得的感應淬火圖案。通常，當僅需要硬化齒尖時，應結合較短的加熱時間來施加較高的頻率和較高的功率密度。為了硬化齒根，使用較低的頻率。
感應淬火是一個兩步過程：加熱和淬火。兩個階段都很重要。在旋轉淬火應用中有三種方法來淬火齒輪
1.將齒輪浸入淬火槽中。這種技術-適用于大齒輪；
2.使用集成噴霧淬火“就地”淬火。中小型齒輪通常使用這種技術淬火；
3.使用位于感應器下方的單獨的同心噴霧滅火塊淬火。淬火-蒸氣層，沸騰和對流熱傳遞的三個階段的-冷卻曲線不能直接應用于噴射淬火。由于噴射淬火的性質，兩個階段被大大抑制。同時，在對流階段期間的冷卻更-。齒輪幾何形狀和轉速是在齒輪淬火期間對淬火流動和冷卻-性具有顯著影響的其它因素。同樣重要的是避免感應器和淬火系統相對于齒輪和齒輪擺動的偏心。即使齒輪旋轉，齒輪擺動將導致齒輪的特定部分在加熱期間更熱，因為不管旋轉，它將總是更靠近線圈。除了不均勻加熱以外，擺動還引起不均勻淬火，導致額外的硬度不均勻性和齒輪形狀變形。已經-，使用齒輪旋轉硬化技術而不是“逐齒”或“間隙”方法在齒根內獲得更有利的壓縮應力。
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