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(qi)進行滲碳和淬火處理以滿足(zu)其(qi)性(xing)能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫度降至滲碳(tan)后(hou)(hou)的淬火(huo)溫度，然后(hou)(hou)在保(bao)溫后(hou)(hou)直接淬火(huo)。使用這種(zhong)方法，很容(rong)易使材料晶粒粗大(da)，變脆(cui)并(bing)給(gei)工(gong)件(jian)結構施加壓力，并(bing)且只能承(cheng)載強度低(di)的小模數齒輪。目前，生產(chan)中最(zui)常用的20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的工(gong)藝是將爐冷(leng)卻(que)至550°C，并(bing)在滲碳(tan)后(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)在爐中進行重(zhong)新加熱(re)(re)和淬火(huo)。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)(xu)要將爐子(zi)(zi)冷(leng)卻(que)到(dao)一(yi)定(ding)溫度，所以溫度越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有利于減少工(gong)件(jian)表面(mian)的氧化脫碳(tan)，爐子(zi)(zi)溫度越(yue)(yue)低(di)，工(gong)件(jian)的冷(leng)卻(que)速度越(yue)(yue)慢;另(ling)一(yi)方面(mian)，將工(gong)件(jian)淬火(huo)到(dao)爐中。為了確保(bao)淬火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的表面(mian)質量，需(xu)(xu)要一(yi)段時間來確定(ding)加熱(re)(re)過程(cheng)中爐氣的碳(tan)勢。因此，當前的熱(re)(re)處(chu)理過程(cheng)需(xu)(xu)要很長時間。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)階(jie)段。優化(hua)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數，以(yi)更快(kuai)的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度達到(dao)表面碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷(leng)卻階(jie)段(duan)。隨著(zhu)爐溫(wen)的(de)(de)緩慢降低，少量細孔(kong)滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面層上。當它冷(leng)卻到620°C以(yi)下時，它將(jiang)保持恒溫(wen)。在此(ci)階(jie)段(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變(bian)為(wei)(wei)珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為(wei)(wei)隨后的(de)(de)淬火做準備。等(deng)溫(wen)階(jie)段(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主要取(qu)決于表(biao)面碳(tan)(tan)含(han)量。如果表(biao)面碳(tan)(tan)濃度高，則會(hui)形成粗(cu)大的(de)(de)網眼或大的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)面碳(tan)(tan)濃度必(bi)須控(kong)制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)(de)控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱階(jie)段(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)技術(shu)的(de)關鍵是(shi)將淬(cui)(cui)火(huo)(huo)和加(jia)熱過程分(fen)為(wei)兩個階(jie)段(duan)(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)(duan)的(de)加(jia)熱溫(wen)度高(gao)達840?860°C，這有利(li)于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯部的(de)轉(zhuan)變。此(ci)時(shi)，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并(bing)且在(zai)滲透層中的(de)一(yi)些(xie)碳(tan)化物(wu)(wu)溶(rong)(rong)解到奧氏體(ti)中，這確保了(le)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)馬氏體(ti)的(de)高(gao)硬度和強(qiang)度，同時(shi)保留(liu)了(le)適量的(de)未(wei)溶(rong)(rong)解碳(tan)化物(wu)(wu)。第(di)二階(jie)段(duan)(duan)較(jiao)低的(de)加(jia)熱溫(wen)度為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低淬(cui)(cui)火(huo)(huo)應力，同時(shi)有利(li)于(yu)表面(mian)獲得高(gao)硬度。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過(guo)200?240℃的(de)低(di)溫回(hui)火(huo)，淬(cui)火(huo)的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變為回(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，表面殘留(liu)的(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)分解(jie)為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)。為了(le)使殘留(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)相(xiang)變充分并有助于消(xiao)除熱處理的(de)應(ying)力(li)，采用了(le)兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過(guo)多年的(de)實踐，新(xin)的(de)滲碳復合熱(re)(re)處(chu)理工(gong)藝具有(you)明顯(xian)的(de)節(jie)能(neng)降耗(hao)效(xiao)果。它可以將原(yuan)始滲碳熱(re)(re)處(chu)理的(de)過(guo)程周期縮短約20，將能(neng)耗(hao)至少(shao)降低10，還(huan)可以減少(shao)滲碳劑的(de)消耗(hao)，并(bing)有(you)效(xiao)地減少(shao)熱(re)(re)處(chu)理。生產成(cheng)本(ben);此外，該方(fang)法具有(you)良好的(de)可重復性和高質量穩定性。