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)對其進行滲碳(tan)和淬(cui)火(huo)處理以滿足其性能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫度(du)降至(zhi)滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫度(du)，然后(hou)(hou)在(zai)(zai)保溫后(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)。使(shi)用這種方(fang)法，很容易使(shi)材料晶粒粗大(da)，變脆(cui)并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施加壓(ya)力，并且(qie)只能承載(zai)強度(du)低的(de)(de)小(xiao)模數(shu)齒輪(lun)。目前(qian)，生(sheng)產中最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)藝是將爐(lu)(lu)冷(leng)卻至(zhi)550°C，并在(zai)(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)進行(xing)(xing)空(kong)氣冷(leng)卻，然后(hou)(hou)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)中進行(xing)(xing)重新加熱和(he)淬(cui)火(huo)。因(yin)為滲碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要(yao)將爐(lu)(lu)子冷(leng)卻到(dao)一定(ding)溫度(du)，所以溫度(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有(you)利于(yu)減少(shao)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面的(de)(de)氧化脫(tuo)碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫度(du)越(yue)(yue)低，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)越(yue)(yue)慢(man);另一方(fang)面，將工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中。為了確(que)保淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)面質量，需(xu)要(yao)一段時間(jian)來確(que)定(ding)加熱過程(cheng)中爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳(tan)勢(shi)。因(yin)此，當(dang)前(qian)的(de)(de)熱處理過程(cheng)需(xu)要(yao)很長時間(jian)。

技術新工藝(yi)的技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)等工藝參數，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)達到(dao)表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻(que)階段(duan)。隨(sui)著爐溫(wen)的(de)緩慢降低(di)，少(shao)量(liang)細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)表面(mian)層(ceng)上。當它冷卻(que)到620°C以下(xia)時，它將(jiang)保持恒溫(wen)。在(zai)此(ci)(ci)階段(duan)，奧(ao)氏(shi)體將(jiang)轉變為珠光體，并且滲(shen)碳(tan)(tan)表面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)。部分球化，為隨(sui)后(hou)的(de)淬火做準(zhun)備。等(deng)溫(wen)階段(duan)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)的(de)球化作用主要取決于表面(mian)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)。如果表面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)高，則(ze)會形(xing)成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)，且球化效果差。因此(ci)(ci)，表面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)必(bi)須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)化合物(wu)(wu)熱(re)處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬火(huo)加(jia)熱階段(duan)(duan)。該(gai)階段(duan)(duan)技(ji)術的(de)(de)關鍵是將(jiang)淬火(huo)和(he)加(jia)熱過(guo)程分為兩個階段(duan)(duan)。一(yi)階段(duan)(duan)的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)(du)高達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)(ti)在(zai)工(gong)件芯部的(de)(de)轉變。此時，珠光體(ti)(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)(ti)，并且在(zai)滲(shen)透(tou)層中的(de)(de)一(yi)些(xie)碳化物(wu)溶(rong)(rong)解(jie)到奧(ao)氏體(ti)(ti)中，這確保(bao)了淬火(huo)后馬氏體(ti)(ti)的(de)(de)高硬(ying)度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同(tong)時保(bao)留了適量的(de)(de)未溶(rong)(rong)解(jie)碳化物(wu)。第二階段(duan)(duan)較低的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)(du)為810?830℃，是為了降低淬火(huo)應力，同(tong)時有利于表(biao)面(mian)獲得高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的低溫回火(huo)，淬火(huo)的馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變為回火(huo)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，表(biao)面(mian)殘(can)留的奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)分解為馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。為了使(shi)殘(can)留奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的相變充分并有助于(yu)消除熱處理的應力，采用了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)(de)實(shi)踐(jian)，新(xin)的(de)(de)滲(shen)碳(tan)復(fu)合熱(re)處理(li)(li)工(gong)藝具有(you)明(ming)顯的(de)(de)節能(neng)(neng)降耗效果。它可以將原始滲(shen)碳(tan)熱(re)處理(li)(li)的(de)(de)過程(cheng)周期縮短約20，將能(neng)(neng)耗至(zhi)少(shao)(shao)降低10，還可以減少(shao)(shao)滲(shen)碳(tan)劑的(de)(de)消耗，并(bing)有(you)效地減少(shao)(shao)熱(re)處理(li)(li)。生產成本;此外，該(gai)方法具有(you)良好的(de)(de)可重復(fu)性和高質量穩定性。