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)(yao)對(dui)其(qi)進行滲(shen)碳和(he)淬火處理以滿(man)足(zu)其(qi)性(xing)能要(yao)(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降至(zhi)滲(shen)碳(tan)后(hou)的淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后(hou)在(zai)保溫(wen)(wen)后(hou)直接(jie)淬(cui)火(huo)(huo)。使用這種方法，很容(rong)易使材料晶(jing)粒粗大，變脆并(bing)給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施加壓力，并(bing)且只能承載(zai)強度(du)(du)(du)低的小模數齒輪。目前(qian)，生產中(zhong)(zhong)最常用的20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)(jian)的工(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳(tan)后(hou)進行空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)，然后(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)進行重(zhong)新加熱(re)(re)和淬(cui)火(huo)(huo)。因為滲(shen)碳(tan)后(hou)需(xu)(xu)要將(jiang)爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)到(dao)一(yi)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所(suo)以溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越低，越有利于(yu)減少工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面的氧化脫(tuo)碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越低，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)(du)(du)越慢;另一(yi)方面，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)。為了確保淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)的表(biao)面質量，需(xu)(xu)要一(yi)段時間來確定(ding)加熱(re)(re)過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)氣(qi)的碳(tan)勢。因此(ci)，當(dang)前(qian)的熱(re)(re)處理過程(cheng)(cheng)需(xu)(xu)要很長時間。

技術(shu)新工(gong)藝的(de)技術(shu)要點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳(tan)階(jie)段。優化(hua)滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時間(jian)(jian)和滲(shen)碳(tan)時間(jian)(jian)等工藝(yi)參(can)數，以更快的滲(shen)碳(tan)速(su)度(du)(du)達到表面碳(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)深度(du)(du)和滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)溫(wen)度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)段。隨著爐溫(wen)的(de)緩(huan)慢(man)降低，少(shao)量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)層上。當它(ta)冷卻到(dao)620°C以下時，它(ta)將保(bao)持(chi)恒(heng)溫(wen)。在(zai)此(ci)階(jie)段，奧氏體(ti)將轉(zhuan)變為珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)上將出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分(fen)球(qiu)化(hua)，為隨后(hou)的(de)淬火做準備。等(deng)溫(wen)階(jie)段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)作(zuo)用主要取決于表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度高，則會形成粗大的(de)網(wang)眼或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因此(ci)，表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度必須控制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合(he)物(wu)熱處理技術的(de)控制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加(jia)熱(re)階段。該階段技術的(de)關(guan)鍵(jian)是將淬(cui)火和(he)加(jia)熱(re)過程分為(wei)兩個階段。一階段的(de)加(jia)熱(re)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)。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)變(bian)成奧氏(shi)體(ti)，并且在滲(shen)透層中的(de)一些(xie)碳化(hua)物(wu)溶解到奧氏(shi)體(ti)中，這確保(bao)了(le)淬(cui)火后馬氏(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度和(he)強度，同(tong)時保(bao)留了(le)適量的(de)未溶解碳化(hua)物(wu)。第二階段較低(di)的(de)加(jia)熱(re)溫度為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低(di)淬(cui)火應力，同(tong)時有利(li)于表(biao)面(mian)獲(huo)得高硬(ying)度。

（4）回(hui)(hui)火階段。通過(guo)200?240℃的低溫回(hui)(hui)火，淬火的馬(ma)氏體轉(zhuan)變為(wei)回(hui)(hui)火馬(ma)氏體，表面殘留(liu)的奧氏體分(fen)解為(wei)馬(ma)氏體。為(wei)了(le)使殘留(liu)奧氏體的相變充分(fen)并有(you)助于消(xiao)除(chu)熱處(chu)理(li)的應(ying)力，采(cai)用了(le)兩次回(hui)(hui)火。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)實踐，新的(de)滲碳復合熱處(chu)理工(gong)藝具有明顯的(de)節(jie)能(neng)降耗效果。它可以將(jiang)原始(shi)滲碳熱處(chu)理的(de)過程(cheng)周期縮(suo)短(duan)約20，將(jiang)能(neng)耗至少(shao)降低10，還可以減(jian)少(shao)滲碳劑的(de)消耗，并有效地(di)減(jian)少(shao)熱處(chu)理。生產成本;此外，該方法(fa)具有良好(hao)的(de)可重復性和高(gao)質量穩定性。