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)(qi)進行滲碳(tan)和淬火處理以滿足其(qi)(qi)性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫度(du)(du)降至(zhi)滲(shen)碳(tan)后(hou)的淬火(huo)(huo)溫度(du)(du)，然(ran)后(hou)在(zai)保(bao)溫后(hou)直(zhi)接淬火(huo)(huo)。使(shi)用這種方(fang)法，很容易使(shi)材料晶粒粗(cu)大，變脆并(bing)給工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)施加壓力，并(bing)且只能承載強度(du)(du)低(di)的小模數齒輪(lun)。目前，生(sheng)產中最(zui)常用的20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的工(gong)(gong)(gong)藝是(shi)將爐冷(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳(tan)后(hou)進行空氣(qi)冷(leng)卻(que)，然(ran)后(hou)在(zai)爐中進行重新加熱(re)和淬火(huo)(huo)。因為(wei)滲(shen)碳(tan)后(hou)需(xu)要將爐子冷(leng)卻(que)到一定溫度(du)(du)，所以溫度(du)(du)越(yue)低(di)，越(yue)有利于減少工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的氧(yang)化(hua)脫碳(tan)，爐子溫度(du)(du)越(yue)低(di)，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的冷(leng)卻(que)速度(du)(du)越(yue)慢;另一方(fang)面(mian)，將工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)淬火(huo)(huo)到爐中。為(wei)了確保(bao)淬火(huo)(huo)后(hou)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的表(biao)面(mian)質量，需(xu)要一段時間(jian)(jian)來確定加熱(re)過程中爐氣(qi)的碳(tan)勢。因此，當前的熱(re)處理(li)過程需(xu)要很長時間(jian)(jian)。

技(ji)術新工藝的技(ji)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(yi)更快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻階(jie)段。隨(sui)著爐溫的(de)(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉(chen)淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層上。當它(ta)冷卻到620°C以下時，它(ta)將保持恒溫。在此階(jie)段，奧氏體(ti)將轉變(bian)為(wei)(wei)珠光(guang)體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)上將出(chu)現碳(tan)(tan)化(hua)物。部(bu)分球(qiu)化(hua)，為(wei)(wei)隨(sui)后的(de)(de)淬火做準備。等溫階(jie)段碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)球(qiu)化(hua)作(zuo)用(yong)主(zhu)要(yao)取決于表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)含(han)量。如(ru)果表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度高，則會形成(cheng)粗大的(de)(de)網眼或大的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物，且球(qiu)化(hua)效果差。因此，表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度必須控制(zhi)在0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)合物熱處(chu)理技(ji)術的(de)(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱階(jie)段。該階(jie)段技術的(de)(de)關鍵是(shi)將淬(cui)火(huo)和加熱過程分為兩個階(jie)段。一(yi)階(jie)段的(de)(de)加熱溫度(du)高達840?860°C，這有(you)利于(yu)鐵(tie)氧(yang)體在工件(jian)芯部的(de)(de)轉(zhuan)變。此(ci)時，珠(zhu)光(guang)體轉(zhuan)變成奧氏體，并且(qie)在滲透層中(zhong)(zhong)的(de)(de)一(yi)些碳化(hua)物(wu)溶解到(dao)奧氏體中(zhong)(zhong)，這確保了(le)淬(cui)火(huo)后馬氏體的(de)(de)高硬度(du)和強度(du)，同(tong)時保留了(le)適量的(de)(de)未(wei)溶解碳化(hua)物(wu)。第二階(jie)段較低的(de)(de)加熱溫度(du)為810?830℃，是(shi)為了(le)降低淬(cui)火(huo)應力，同(tong)時有(you)利于(yu)表面獲得高硬度(du)。

（4）回火(huo)(huo)階(jie)段。通過200?240℃的(de)低溫(wen)回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)為回火(huo)(huo)馬氏(shi)體(ti)，表面(mian)殘留(liu)的(de)奧氏(shi)體(ti)分解為馬氏(shi)體(ti)。為了使(shi)殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)的(de)相變(bian)充分并有助于消除熱(re)處理的(de)應力，采用了兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)實(shi)踐，新的(de)滲碳(tan)復(fu)合(he)熱(re)處(chu)(chu)理工藝具(ju)有(you)明顯的(de)節能降(jiang)耗(hao)效果。它可(ke)以將原(yuan)始滲碳(tan)熱(re)處(chu)(chu)理的(de)過(guo)程周期縮短約20，將能耗(hao)至少降(jiang)低10，還可(ke)以減(jian)少滲碳(tan)劑的(de)消耗(hao)，并有(you)效地減(jian)少熱(re)處(chu)(chu)理。生產成本(ben);此(ci)外，該方法具(ju)有(you)良好(hao)的(de)可(ke)重復(fu)性和高質量(liang)穩定性。