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)對其(qi)進行(xing)滲碳和淬(cui)火處理以滿足其(qi)性能要(yao)(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫度(du)(du)降至滲(shen)碳(tan)(tan)后的(de)淬火(huo)溫度(du)(du)，然(ran)后在(zai)保(bao)溫后直接淬火(huo)。使(shi)用這種方(fang)法，很(hen)(hen)容(rong)易(yi)使(shi)材(cai)料(liao)晶粒粗(cu)大(da)，變脆(cui)并給工件結構(gou)施加(jia)壓力，并且(qie)只能承載強(qiang)度(du)(du)低(di)(di)的(de)小模數齒輪。目前，生(sheng)產中最(zui)常用的(de)20CrMoMn鋼零件的(de)工藝是(shi)將(jiang)爐(lu)冷卻(que)至550°C，并在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)后進行空氣冷卻(que)，然(ran)后在(zai)爐(lu)中進行重新(xin)加(jia)熱(re)和(he)淬火(huo)。因(yin)(yin)為(wei)滲(shen)碳(tan)(tan)后需(xu)要(yao)將(jiang)爐(lu)子冷卻(que)到一定溫度(du)(du)，所以溫度(du)(du)越低(di)(di)，越有利(li)于(yu)減少工件表面(mian)(mian)的(de)氧(yang)化(hua)脫碳(tan)(tan)，爐(lu)子溫度(du)(du)越低(di)(di)，工件的(de)冷卻(que)速度(du)(du)越慢;另(ling)一方(fang)面(mian)(mian)，將(jiang)工件淬火(huo)到爐(lu)中。為(wei)了確保(bao)淬火(huo)后工件的(de)表面(mian)(mian)質量，需(xu)要(yao)一段時(shi)間來確定加(jia)熱(re)過程(cheng)(cheng)中爐(lu)氣的(de)碳(tan)(tan)勢。因(yin)(yin)此，當(dang)前的(de)熱(re)處理過程(cheng)(cheng)需(xu)要(yao)很(hen)(hen)長時(shi)間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要(yao)點如(ru)下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數(shu)，以更(geng)快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達(da)到表面碳(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫(wen)度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)(jie)段(duan)。隨(sui)著爐溫的(de)緩慢降低，少量(liang)細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐(zhu)漸(jian)沉淀(dian)在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層上(shang)(shang)。當它冷卻到620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫。在(zai)此(ci)階(jie)(jie)段(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠光體(ti)，并且(qie)(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang)將(jiang)出(chu)現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做準(zhun)備。等溫階(jie)(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主要取決于(yu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含(han)量(liang)。如果表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度高，則會形成粗大的(de)網眼或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且(qie)(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效(xiao)果差。因此(ci)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度必須(xu)控制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)熱處理(li)技術的(de)控制(zhi)點(dian)之(zhi)一。

（3）淬火加熱(re)階(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)段技術的(de)關鍵(jian)是將淬火和加熱(re)過程分為(wei)兩(liang)個(ge)階(jie)(jie)段。一(yi)階(jie)(jie)段的(de)加熱(re)溫度(du)(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有(you)(you)利(li)于鐵(tie)氧體(ti)在(zai)工件芯(xin)部(bu)的(de)轉變。此(ci)時，珠光(guang)體(ti)轉變成奧氏體(ti)，并(bing)且在(zai)滲(shen)透層中的(de)一(yi)些碳化物溶(rong)解到奧氏體(ti)中，這(zhe)確(que)保了(le)淬火后馬(ma)氏體(ti)的(de)高(gao)硬(ying)度(du)(du)和強度(du)(du)，同(tong)時保留了(le)適量的(de)未溶(rong)解碳化物。第(di)二階(jie)(jie)段較低(di)的(de)加熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低(di)淬火應(ying)力，同(tong)時有(you)(you)利(li)于表面獲得高(gao)硬(ying)度(du)(du)。

（4）回(hui)火階(jie)段(duan)。通(tong)過200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)火，淬火的(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變為回(hui)火馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘留(liu)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)分解為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。為了使殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相變充(chong)分并有助(zhu)于消除熱處理的(de)(de)應力，采用了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實(shi)踐，新的(de)滲碳(tan)(tan)復合(he)熱處(chu)理(li)工藝具(ju)有明顯的(de)節能降(jiang)耗(hao)效果。它可(ke)以將(jiang)原始滲碳(tan)(tan)熱處(chu)理(li)的(de)過程周期縮短約20，將(jiang)能耗(hao)至少(shao)降(jiang)低10，還可(ke)以減(jian)少(shao)滲碳(tan)(tan)劑的(de)消(xiao)耗(hao)，并有效地(di)減(jian)少(shao)熱處(chu)理(li)。生產成本;此外，該方法具(ju)有良好的(de)可(ke)重復性和高質量(liang)穩(wen)定性。