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對其進行滲碳和淬(cui)火處(chu)理以滿(man)足其性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)度(du)(du)降至滲碳后的(de)(de)(de)(de)淬火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)，然后在(zai)保溫(wen)后直接(jie)淬火(huo)(huo)。使用(yong)這種方法(fa)，很容(rong)易(yi)使材料晶粒(li)粗大，變脆并(bing)給工件(jian)結構施加壓力，并(bing)且(qie)只能承載強(qiang)度(du)(du)低的(de)(de)(de)(de)小(xiao)模數齒輪(lun)。目前，生(sheng)產中(zhong)最常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)(de)(de)工藝是將爐(lu)(lu)冷卻(que)(que)至550°C，并(bing)在(zai)滲碳后進行(xing)空氣(qi)冷卻(que)(que)，然后在(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)進行(xing)重新加熱和淬火(huo)(huo)。因為(wei)滲碳后需(xu)要(yao)將爐(lu)(lu)子冷卻(que)(que)到一(yi)定溫(wen)度(du)(du)，所(suo)以溫(wen)度(du)(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利于減少工件(jian)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)(du)越(yue)(yue)低，工件(jian)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)(que)速度(du)(du)越(yue)(yue)慢;另(ling)一(yi)方面，將工件(jian)淬火(huo)(huo)到爐(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)了確(que)(que)保淬火(huo)(huo)后工件(jian)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面質量，需(xu)要(yao)一(yi)段(duan)時間(jian)來(lai)確(que)(que)定加熱過程中(zhong)爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)碳勢。因此，當前的(de)(de)(de)(de)熱處理過程需(xu)要(yao)很長時間(jian)。

技術新工藝的(de)技術要(yao)點如(ru)下：

（1）滲(shen)(shen)碳階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳勢(shi)，滲(shen)(shen)碳時(shi)間和滲(shen)(shen)碳時(shi)間等工(gong)藝參數，以更快的滲(shen)(shen)碳速(su)度(du)(du)達到表面碳濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳深度(du)(du)和滲(shen)(shen)碳層碳濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳溫(wen)度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)爐冷(leng)卻(que)階段(duan)(duan)。隨(sui)著(zhu)爐溫(wen)的(de)(de)緩慢降低，少量細孔滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)體(ti)(ti)逐漸(jian)沉(chen)淀在(zai)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層上。當它冷(leng)卻(que)到(dao)620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫(wen)。在(zai)此階段(duan)(duan)，奧氏體(ti)(ti)將(jiang)轉變(bian)為珠光體(ti)(ti)，并且滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)上將(jiang)出現碳(tan)化(hua)物。部分球(qiu)化(hua)，為隨(sui)后的(de)(de)淬火做(zuo)準備。等(deng)溫(wen)階段(duan)(duan)碳(tan)化(hua)物的(de)(de)球(qiu)化(hua)作用(yong)主要(yao)取決(jue)于表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)含量。如果(guo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度(du)高(gao)，則會形成(cheng)粗大的(de)(de)網眼或(huo)大的(de)(de)碳(tan)化(hua)物，且球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度(du)必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)化(hua)合(he)物熱處理技術的(de)(de)控制點之(zhi)一。

（3）淬火加熱(re)(re)階(jie)段(duan)(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)(duan)技術的(de)關(guan)鍵是(shi)將淬火和加熱(re)(re)過程分為兩個階(jie)段(duan)(duan)(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)加熱(re)(re)溫度(du)(du)高達840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵氧體(ti)在工(gong)件芯部的(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)轉變(bian)成奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，并(bing)且在滲透層中的(de)一(yi)些碳(tan)化物(wu)溶(rong)解(jie)到奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)中，這(zhe)確保(bao)(bao)了淬火后馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)，同(tong)時(shi)保(bao)(bao)留(liu)了適量(liang)的(de)未(wei)溶(rong)解(jie)碳(tan)化物(wu)。第二階(jie)段(duan)(duan)(duan)較低的(de)加熱(re)(re)溫度(du)(du)為810?830℃，是(shi)為了降低淬火應力，同(tong)時(shi)有利于(yu)表面獲得高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過(guo)200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬(ma)氏體轉變為(wei)回(hui)火(huo)馬(ma)氏體，表面殘留(liu)的(de)奧氏體分解為(wei)馬(ma)氏體。為(wei)了使殘留(liu)奧氏體的(de)相變充(chong)分并有助(zhu)于消除熱(re)處理的(de)應(ying)力，采(cai)用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的(de)(de)實(shi)踐，新的(de)(de)滲(shen)碳復合熱處理(li)(li)工藝(yi)具有明顯的(de)(de)節能(neng)降(jiang)耗效(xiao)果(guo)。它可(ke)以將原(yuan)始滲(shen)碳熱處理(li)(li)的(de)(de)過程(cheng)周期縮(suo)短約20，將能(neng)耗至少(shao)降(jiang)低10，還可(ke)以減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)消耗，并有效(xiao)地減少(shao)熱處理(li)(li)。生(sheng)產成(cheng)本;此外，該(gai)方法具有良好的(de)(de)可(ke)重復性和高質量(liang)穩定性。