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行滲碳(tan)和淬火處理以滿(man)足其性能(neng)要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)降至滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)(cui)火溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在保溫(wen)后(hou)(hou)(hou)(hou)直接淬(cui)(cui)火。使(shi)(shi)用這種方(fang)法(fa)，很容易(yi)使(shi)(shi)材料晶粒粗大，變(bian)脆并(bing)給(gei)工(gong)(gong)件結構施加(jia)壓力，并(bing)且(qie)只能(neng)承載強度(du)低(di)的(de)(de)小(xiao)模數齒輪。目前(qian)，生產中最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件的(de)(de)工(gong)(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并(bing)在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)進行空氣(qi)冷(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在爐(lu)(lu)中進行重(zhong)新加(jia)熱和淬(cui)(cui)火。因(yin)為滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)子冷(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)度(du)，所(suo)以溫(wen)度(du)越(yue)低(di)，越(yue)有利于減(jian)少工(gong)(gong)件表(biao)面的(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)低(di)，工(gong)(gong)件的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度(du)越(yue)慢;另一(yi)方(fang)面，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件淬(cui)(cui)火到爐(lu)(lu)中。為了確(que)保淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)件的(de)(de)表(biao)面質量，需(xu)要一(yi)段時(shi)間(jian)來確(que)定加(jia)熱過(guo)程(cheng)(cheng)中爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)勢。因(yin)此，當前(qian)的(de)(de)熱處理過(guo)程(cheng)(cheng)需(xu)要很長時(shi)間(jian)。

技(ji)術(shu)新工藝的技(ji)術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化(hua)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間等工藝參數，以更快的滲(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)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫(wen)度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻(que)階段。隨(sui)著爐溫(wen)的(de)緩慢降低，少量(liang)細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)(biao)面層(ceng)上(shang)。當它冷卻(que)到620°C以(yi)下時，它將(jiang)保持恒溫(wen)。在此(ci)階段，奧(ao)氏體將(jiang)轉變為珠光體，并且滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)(biao)面上(shang)將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。部分球化(hua)(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做準(zhun)備(bei)。等溫(wen)階段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)球化(hua)(hua)(hua)作用(yong)主要取決于表(biao)(biao)(biao)(biao)面碳(tan)(tan)含量(liang)。如(ru)果表(biao)(biao)(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)高，則會形成(cheng)粗大的(de)網眼或大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，且球化(hua)(hua)(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)(biao)(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)必須(xu)控制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)熱處理技術的(de)控制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加熱(re)階段(duan)(duan)。該階段(duan)(duan)技術的(de)關(guan)鍵是(shi)將淬(cui)火和(he)(he)加熱(re)過(guo)程(cheng)分為(wei)兩個階段(duan)(duan)。一階段(duan)(duan)的(de)加熱(re)溫度(du)(du)高達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧體在工件芯部的(de)轉變。此時(shi)，珠(zhu)光體轉變成奧(ao)氏(shi)體，并且在滲(shen)透層中的(de)一些(xie)碳(tan)化物溶解(jie)到奧(ao)氏(shi)體中，這(zhe)確保(bao)了淬(cui)火后馬氏(shi)體的(de)高硬(ying)度(du)(du)和(he)(he)強度(du)(du)，同時(shi)保(bao)留了適量的(de)未溶解(jie)碳(tan)化物。第二階段(duan)(duan)較低的(de)加熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了降(jiang)低淬(cui)火應力(li)，同時(shi)有利于表面獲得高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回火(huo)階段(duan)。通過200?240℃的低(di)溫回火(huo)，淬火(huo)的馬(ma)氏體轉變(bian)為回火(huo)馬(ma)氏體，表面殘留的奧氏體分(fen)解為馬(ma)氏體。為了使殘留奧氏體的相變(bian)充分(fen)并有(you)助于消除熱處理的應(ying)力，采用(yong)了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的實踐，新的滲碳(tan)復(fu)合熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)工藝具(ju)有(you)(you)明顯(xian)的節能(neng)降耗(hao)(hao)效果(guo)。它可(ke)以將(jiang)(jiang)原始滲碳(tan)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)的過程周期縮短(duan)約(yue)20，將(jiang)(jiang)能(neng)耗(hao)(hao)至少降低10，還可(ke)以減少滲碳(tan)劑(ji)的消耗(hao)(hao)，并有(you)(you)效地減少熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)(li)。生產成本;此外，該(gai)方法(fa)具(ju)有(you)(you)良好的可(ke)重(zhong)復(fu)性和高質量穩定性。