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(jin)行滲碳和淬火處理以(yi)滿(man)足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)至滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)的(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后(hou)(hou)(hou)在保溫(wen)(wen)后(hou)(hou)(hou)直(zhi)接淬(cui)火(huo)。使用這(zhe)種(zhong)方(fang)法，很容易(yi)使材料晶粒粗(cu)大，變脆并給(gei)工(gong)(gong)件結構施加(jia)(jia)壓(ya)力，并且(qie)只(zhi)能承載(zai)強度(du)(du)(du)低的(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件的(de)工(gong)(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻至550°C，并在滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)進行空(kong)氣冷(leng)卻，然后(hou)(hou)(hou)在爐(lu)中(zhong)進行重新加(jia)(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因(yin)為(wei)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)需要將(jiang)(jiang)爐(lu)子(zi)冷(leng)卻到(dao)一(yi)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利(li)于減少工(gong)(gong)件表(biao)面(mian)的(de)氧化(hua)脫(tuo)碳(tan)，爐(lu)子(zi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低，工(gong)(gong)件的(de)冷(leng)卻速度(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方(fang)面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件淬(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)中(zhong)。為(wei)了確(que)保淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)件的(de)表(biao)面(mian)質量，需要一(yi)段時(shi)間來確(que)定(ding)加(jia)(jia)熱過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)勢。因(yin)此(ci)，當(dang)前的(de)熱處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)需要很長(chang)時(shi)間。

技術新工藝(yi)的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)間等工(gong)藝參數，以更快(kuai)的滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻(que)(que)階(jie)段。隨著爐溫(wen)的(de)緩(huan)慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐漸沉淀在滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面層上。當它冷卻(que)(que)到620°C以下時，它將保持恒(heng)溫(wen)。在此(ci)階(jie)段，奧氏體將轉(zhuan)變(bian)為(wei)珠光體，并且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面上將出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)(hua)，為(wei)隨后(hou)的(de)淬火(huo)做準(zhun)備。等(deng)溫(wen)階(jie)段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)作用主要取決于表面碳(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)(guo)表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)高，則會形(xing)成(cheng)粗(cu)大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，且球(qiu)化(hua)(hua)(hua)效果(guo)(guo)差。因此(ci)，表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)必須控制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)熱處理技(ji)術的(de)控制點(dian)之(zhi)一。

（3）淬火(huo)(huo)加(jia)熱(re)階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)關鍵(jian)是(shi)將(jiang)淬火(huo)(huo)和加(jia)熱(re)過程(cheng)分為兩個(ge)階段(duan)。一階段(duan)的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)高(gao)達840?860°C，這有(you)利于(yu)鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)轉變。此時，珠光(guang)體(ti)轉變成奧(ao)氏(shi)體(ti)，并且在滲透(tou)層中的(de)一些碳化物溶(rong)解到奧(ao)氏(shi)體(ti)中，這確保(bao)了淬火(huo)(huo)后馬氏(shi)體(ti)的(de)高(gao)硬度(du)和強度(du)，同時保(bao)留了適量的(de)未溶(rong)解碳化物。第二(er)階段(duan)較低的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)為810?830℃，是(shi)為了降低淬火(huo)(huo)應力，同時有(you)利于(yu)表面獲得高(gao)硬度(du)。

（4）回火階段。通過200?240℃的(de)(de)低(di)溫回火，淬(cui)火的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變為回火馬(ma)氏(shi)體(ti)，表面殘留的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)分(fen)(fen)解為馬(ma)氏(shi)體(ti)。為了(le)使殘留奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)相變充分(fen)(fen)并有助(zhu)于消除熱處理的(de)(de)應(ying)力，采用了(le)兩(liang)次(ci)回火。

金屬熱處理廠家經過多年(nian)的(de)(de)實(shi)踐，新的(de)(de)滲(shen)碳(tan)復(fu)合(he)熱處(chu)理工(gong)藝具(ju)有明顯的(de)(de)節(jie)能(neng)降耗效果。它可(ke)以將原始滲(shen)碳(tan)熱處(chu)理的(de)(de)過程周期縮短約20，將能(neng)耗至(zhi)少降低10，還可(ke)以減(jian)少滲(shen)碳(tan)劑的(de)(de)消耗，并有效地減(jian)少熱處(chu)理。生產成本;此外，該方法具(ju)有良好的(de)(de)可(ke)重復(fu)性(xing)(xing)和高質量穩定(ding)性(xing)(xing)。