扭力杆是应用在汽车、客车及地铁车辆上控制平衡的关键部件，能够有效的减缓车辆运行时车体由于受到轨道不平顺和其他外界的激扰而产生的侧滚力，同时用于保证车体与转向架之间的横向和垂向之间的连接刚度，提高旅客乘坐的舒适度，并将车辆限制在包络线内。扭力杆是抗侧滚装置中的主要受力部件，一般汽车扭力杆热处理工艺为表面中频感应淬火和回火处理，其表面淬硬层深度≤直径的25%，而城轨车辆扭力杆属于长杆类变径轴，直径变化在φ50～φ70mm之间，要求扭力杆整体淬硬，且性能均匀性较好。城轨车辆扭力杆传统的热处理工艺一般采用井式电阻炉进行整体淬火、回火，热处理完成后变形量较大（7～15mm），需要反复校直和去应力回火处理，产品生产周期长，热处理后精加工困难，造成加工周期较长，制造成本较高。
为实现城轨车辆扭力杆的高效生产，本文在传统的城轨车辆扭力杆调质热处理工艺和汽车扭力杆的中频感应淬火和回火的变形量控制严格的工艺基础上，通过对中频感应淬火参数的设计选择，进行了城轨车辆扭力杆中频感应淬火、回火热处理试验，满足了产品性能要求，并减少了变形量和加工量。
1.试验方案
（1）试验材料及技术要求
本试验采用扭力杆本体作为试件，试件尺寸规格见图1，成分满足表1。试验前试件经锻造后半精加工成型。
试件的化学成分符合表1。
表1 化学成分（质量分数）（%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
V |
Mo |
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0.48～0.56 |
≤0.40 |
0.70～1.10 |
0.90～1.20 |
0.10～0.20 |
≤0.30 |
热处理后，试件力学性能指标符合表2。
表2 力学性能指标
（2）理论依据和试验方案
根据感应加热原理，电流频率越高，感应加热集肤效应约明显，不利于截面穿透加热，但频率过低会降低电效率。因此，要两者兼顾，合理选择。感应加热频率可根据下列公式选择：
式中 f ——电流频率，Hz；
ρ ——工件热态电阻率，Ω·m；
D——工件直径，m；
μr——相对磁导率，H/m。
按以上理论依据，为实现扭力杆穿透淬火，选用中频频率1～5kHz的电源设备和立式淬火机床，采用环形感应器和环形冷却器。选择A、B、C三种感应淬火试验方案，具体工艺参数见表3。感应淬火完成后，试件在电阻炉内回火。然后，检测试件的力学性能、组织和变形量。
表3 试验方案A、B、C的工艺参数
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试验方案 |
电流频率
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