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(jin)行滲(shen)碳和淬火處(chu)理以(yi)滿足(zu)其性能要(yao)求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)度(du)降至滲碳(tan)后的(de)(de)淬(cui)(cui)火溫(wen)度(du)，然后在(zai)保溫(wen)后直接淬(cui)(cui)火。使用這種方(fang)法(fa)，很容易(yi)使材(cai)料晶粒粗大，變(bian)脆并(bing)給工(gong)(gong)件結構施加壓力，并(bing)且只能(neng)承載強度(du)低(di)的(de)(de)小(xiao)模數齒輪(lun)。目前，生(sheng)產(chan)中最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)工(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)冷(leng)卻至550°C，并(bing)在(zai)滲碳(tan)后進(jin)行空(kong)氣(qi)冷(leng)卻，然后在(zai)爐(lu)中進(jin)行重(zhong)新加熱(re)(re)和(he)淬(cui)(cui)火。因為(wei)滲碳(tan)后需要(yao)將(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻到一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越低(di)，越有利(li)于減少(shao)工(gong)(gong)件表面(mian)的(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)度(du)越低(di)，工(gong)(gong)件的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)越慢;另一(yi)方(fang)面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)件淬(cui)(cui)火到爐(lu)中。為(wei)了確保淬(cui)(cui)火后工(gong)(gong)件的(de)(de)表面(mian)質量，需要(yao)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)來確定(ding)加熱(re)(re)過(guo)程中爐(lu)氣(qi)的(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)(de)熱(re)(re)處理過(guo)程需要(yao)很長時(shi)間(jian)。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要點(dian)如下(xia)：

（1）滲碳(tan)階段。優化滲碳(tan)勢(shi)，滲碳(tan)時間和(he)滲碳(tan)時間等工藝(yi)參數，以更快的(de)滲碳(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲碳(tan)深度(du)(du)和(he)滲碳(tan)層碳(tan)濃(nong)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲碳(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳爐冷卻階段。隨著爐溫(wen)(wen)的(de)(de)緩慢(man)降低，少量(liang)細(xi)孔滲(shen)碳體(ti)逐漸沉(chen)淀在(zai)滲(shen)碳表(biao)面層上。當它冷卻到(dao)620°C以下(xia)時，它將保持恒溫(wen)(wen)。在(zai)此(ci)(ci)階段，奧氏體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并且(qie)(qie)滲(shen)碳表(biao)面上將出(chu)現碳化(hua)物(wu)。部分球化(hua)，為隨后(hou)的(de)(de)淬火做準備(bei)。等溫(wen)(wen)階段碳化(hua)物(wu)的(de)(de)球化(hua)作用主要(yao)取決(jue)于表(biao)面碳含量(liang)。如果表(biao)面碳濃度高，則會形成粗大(da)的(de)(de)網眼或大(da)的(de)(de)碳化(hua)物(wu)，且(qie)(qie)球化(hua)效果差。因此(ci)(ci)，表(biao)面碳濃度必須控制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳化(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)關鍵(jian)是將(jiang)淬(cui)火(huo)和加(jia)(jia)熱過程分為(wei)兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的(de)加(jia)(jia)熱溫度高達840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)轉(zhuan)變(bian)。此(ci)時，珠光體(ti)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)一(yi)些碳(tan)化物溶解到奧氏(shi)體(ti)中，這確(que)保(bao)了(le)淬(cui)火(huo)后馬氏(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度和強(qiang)度，同時保(bao)留了(le)適量的(de)未溶解碳(tan)化物。第二階段(duan)較(jiao)低的(de)加(jia)(jia)熱溫度為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低淬(cui)火(huo)應力，同時有利(li)于表面獲得高硬(ying)度。

（4）回(hui)火階(jie)段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)火，淬火的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)為(wei)回(hui)火馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，表(biao)面(mian)殘(can)留(liu)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)分解為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。為(wei)了使殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相變(bian)充分并有助于消(xiao)除(chu)熱處理的(de)(de)應力，采(cai)用了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復(fu)合熱(re)處理(li)工藝具有明顯的(de)節能(neng)降耗(hao)效果。它可(ke)以將(jiang)原始滲碳熱(re)處理(li)的(de)過程周期縮短約20，將(jiang)能(neng)耗(hao)至少(shao)降低10，還可(ke)以減少(shao)滲碳劑(ji)的(de)消耗(hao)，并有效地減少(shao)熱(re)處理(li)。生產(chan)成本;此外，該方(fang)法具有良好的(de)可(ke)重復(fu)性(xing)和高質量穩定性(xing)。