高碳合金轴承钢(SUJ2)整体炉内加热和感应加热各有特点，炉内加热淬火生产效率高，为奥氏体和渗碳体两相区淬火；感应加热淬火更节能，通常采用高温加热，硬化始于奥氏体单相区。为探求的感应加热条件，进行了各项试验，并与炉内加热产品性能进行对比。

1、试验方法

固溶碳含量影响基体材料的多种性能，但直接测量碳含量非常困难，因此，采用碳化物面积比，而非固溶碳含量。试验条件见表1（加工状态用加热温度、碳化物面积比及回火条件在试样上依次标明，如“900-4-180”）。试样材料为同一批次SUJ2，试验尺寸为φ60 mm ×φ54 mm×15 mm，采用高频感应加热器对试样进行加热。通过测试试样外径中心区域温度进行反馈控制，试样温度保持不变。加热完成后用70℃冷却油进行淬火，直至试样温度降低至100℃。

表1 感应加热试验条件

感应加热热处理状态的基本特性为：感应淬火产品的碳化物分布如图1所示，不同热处理条件的显微组织不同。回火后的硬度、残余奥氏体含量及原奥氏体晶粒度见表2。

图1 碳化物分布

表2 回火后的硬度、残余奥氏体含量及原奥氏体晶粒度

2、热处理条件的选择

2.1 尺寸变化率试验

230°C下保温2h，测量加热后的尺寸变化率见表3。3种碳化物面积比的试样均不合格。

图3 尺寸变化率

2.2 额定静载荷试验

试验结果如图2所示，阴影区域产品额定静载荷低于炉内加热产品(风险因数为5%)。这意味着当1000℃加热时，额定静载减小。

图2 额定静载荷

2.3 静态断裂强度试验

试样不包括未通过尺寸变化率试验的试样和额定静载荷低的1000℃加热的试样。静态断裂强度试验结果如图3所示，阴影区域产品静态断裂强度低于炉内加热产品静态断裂强度(风险因数为1%)。

图3 静态断裂强度

2.4 剪切疲劳强度试验

剪切疲劳强度试验结果图4所示，载荷循环3 ×109 r时的应力幅值如图5所示。

图4 剪切疲劳性能

图5  3 ×109 r时的疲劳强度

2.5 确定合适的热处理

尺寸变化率和强度评估结果见表4。性能不低于炉内加热产品用“O”标记；性能低于炉内加热产品用“x”标记；未试验产品用“—”标记。

表4 试验结果

所有性能不低于炉内加热的感应加热条件见表5。

表5 JIS-SUJ2合适的感应淬火条件

3、合适感应热处理条件下轴承的寿命试验

根据试验选取合适的感应淬火热处理条件对深沟球轴?沟道面进行感应淬火，并进行轴承寿命试验。试验条件和试验结果见表6和表7。

表6 球轴承RCF寿命试验条件