重型齒輪具有較大的承載力，較大的沖擊力和較高的安全性要求。它們必須具有優異的耐磨性，高接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度，并具有高抗沖擊性和抗過載性。重型齒輪通常由低碳合金結構鋼（例如20CrMnMo）制成，金屬熱處理廠家需要(yao)(yao)對其進行滲碳和淬火處理以滿足其性能要(yao)(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)度降至滲碳(tan)(tan)后(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)度，然后(hou)在保溫(wen)后(hou)直接(jie)淬(cui)火(huo)。使用這種方(fang)法，很(hen)(hen)容易使材(cai)料晶粒粗大，變脆并(bing)(bing)給(gei)工(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并(bing)(bing)且(qie)只(zhi)能承載強度低的(de)(de)小模(mo)數齒(chi)輪。目前，生(sheng)產中最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)至550°C，并(bing)(bing)在滲碳(tan)(tan)后(hou)進(jin)行(xing)空(kong)氣冷(leng)(leng)(leng)卻(que)，然后(hou)在爐(lu)(lu)(lu)中進(jin)行(xing)重新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因(yin)為(wei)滲碳(tan)(tan)后(hou)需(xu)要將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子(zi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)度，所以溫(wen)度越(yue)低，越(yue)有(you)利于減少(shao)工(gong)件(jian)表面的(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子(zi)溫(wen)度越(yue)低，工(gong)件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速度越(yue)慢;另一(yi)方(fang)面，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)(lu)中。為(wei)了確保淬(cui)火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)的(de)(de)表面質(zhi)量，需(xu)要一(yi)段時(shi)間來確定加(jia)熱過程(cheng)中爐(lu)(lu)(lu)氣的(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)(de)熱處理過程(cheng)需(xu)要很(hen)(hen)長時(shi)間。

技術新工藝的技術要(yao)點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳階段(duan)。優(you)化滲(shen)(shen)碳勢(shi)，滲(shen)(shen)碳時間和(he)滲(shen)(shen)碳時間等(deng)工(gong)藝(yi)參數，以更快的滲(shen)(shen)碳速度(du)(du)達(da)到(dao)表面(mian)碳濃度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳深度(du)(du)和(he)滲(shen)(shen)碳層碳濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐冷卻階段(duan)。隨(sui)著(zhu)爐溫(wen)的(de)緩慢降(jiang)低，少(shao)量(liang)(liang)細(xi)孔滲碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在滲碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上(shang)。當它冷卻到620°C以(yi)下時，它將保持恒溫(wen)。在此階段(duan)，奧氏體(ti)將轉(zhuan)變(bian)為珠(zhu)光(guang)體(ti)，并(bing)且滲碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)將出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。部(bu)分(fen)球化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做(zuo)準備。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)球化(hua)(hua)作用主(zhu)要取(qu)決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)含量(liang)(liang)。如果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度高(gao)，則會形成粗大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)，且球化(hua)(hua)效(xiao)果差。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)熱處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱階(jie)段(duan)(duan)(duan)。該(gai)階(jie)段(duan)(duan)(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將(jiang)淬(cui)火(huo)和加熱過程分為兩個階(jie)段(duan)(duan)(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)加熱溫(wen)度(du)高(gao)(gao)達840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)轉變(bian)。此(ci)時，珠光體(ti)轉變(bian)成奧氏(shi)(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)一(yi)些(xie)碳化(hua)物溶解到奧氏(shi)(shi)體(ti)中，這確保了(le)淬(cui)火(huo)后馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)高(gao)(gao)硬度(du)和強(qiang)度(du)，同時保留了(le)適(shi)量的(de)未溶解碳化(hua)物。第二階(jie)段(duan)(duan)(duan)較低(di)的(de)加熱溫(wen)度(du)為810?830℃，是(shi)為了(le)降低(di)淬(cui)火(huo)應力，同時有利(li)于表面(mian)獲得高(gao)(gao)硬度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)(huo)馬氏體(ti)，表面殘(can)留的(de)奧(ao)氏體(ti)分(fen)解(jie)為(wei)馬氏體(ti)。為(wei)了使殘(can)留奧(ao)氏體(ti)的(de)相變(bian)充分(fen)并有助于消除熱處理的(de)應力，采(cai)用了兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多(duo)年的(de)(de)(de)(de)實踐，新的(de)(de)(de)(de)滲(shen)(shen)碳(tan)復合(he)熱處(chu)理工藝具(ju)有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)節能降耗效(xiao)果。它可以將原始滲(shen)(shen)碳(tan)熱處(chu)理的(de)(de)(de)(de)過(guo)程周期縮(suo)短約20，將能耗至少(shao)降低10，還可以減少(shao)滲(shen)(shen)碳(tan)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)消耗，并有(you)效(xiao)地減少(shao)熱處(chu)理。生(sheng)產(chan)成本;此外(wai)，該方法具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)可重(zhong)復性和高質量穩(wen)定性。