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)對其進行滲(shen)碳和淬火處理以滿足(zu)其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)度(du)降至滲碳后的(de)淬火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)，然后在保溫(wen)后直(zhi)接淬火(huo)(huo)(huo)。使用這種(zhong)方(fang)法，很容易使材料晶粒粗大(da)，變脆并(bing)(bing)給工(gong)(gong)(gong)件(jian)結構施加壓力，并(bing)(bing)且只能承載(zai)強度(du)低(di)(di)的(de)小模數齒輪(lun)。目前，生產(chan)中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并(bing)(bing)在滲碳后進(jin)行空(kong)氣冷(leng)卻(que)，然后在爐(lu)中(zhong)進(jin)行重新加熱(re)(re)和淬火(huo)(huo)(huo)。因為(wei)滲碳后需(xu)要(yao)將(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻(que)到一定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，越(yue)(yue)有利于減少(shao)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的(de)氧化脫碳，爐(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，工(gong)(gong)(gong)件(jian)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)越(yue)(yue)慢;另一方(fang)面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)淬火(huo)(huo)(huo)到爐(lu)中(zhong)。為(wei)了確保淬火(huo)(huo)(huo)后工(gong)(gong)(gong)件(jian)的(de)表面(mian)質(zhi)量，需(xu)要(yao)一段(duan)時間來確定加熱(re)(re)過程(cheng)中(zhong)爐(lu)氣的(de)碳勢。因此，當前的(de)熱(re)(re)處(chu)理過程(cheng)需(xu)要(yao)很長時間。

技術新工(gong)藝的技術要(yao)點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)間(jian)和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)間(jian)等工(gong)藝參數，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達(da)到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)冷卻(que)階段。隨著爐(lu)溫的緩慢降低，少(shao)量細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面層上。當它冷卻(que)到620°C以下(xia)時，它將(jiang)保持恒溫。在(zai)此(ci)(ci)階段，奧氏體將(jiang)轉變為(wei)珠光(guang)體，并且(qie)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)物。部分球化(hua)，為(wei)隨后(hou)的淬火做準備。等(deng)溫階段碳(tan)(tan)化(hua)物的球化(hua)作用主要取決于表(biao)面碳(tan)(tan)含量。如果(guo)表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)高，則會(hui)形(xing)成粗大的網(wang)眼(yan)或大的碳(tan)(tan)化(hua)物，且(qie)球化(hua)效(xiao)果(guo)差(cha)。因(yin)此(ci)(ci)，表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)必須控(kong)制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這(zhe)是(shi)該(gai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)化(hua)合物熱處理技術(shu)的控(kong)制(zhi)點(dian)之(zhi)一。

（3）淬火(huo)加(jia)(jia)熱(re)(re)階(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)段(duan)技術的(de)(de)關鍵是將淬火(huo)和加(jia)(jia)熱(re)(re)過程(cheng)分為兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度高達840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯部的(de)(de)轉變。此時(shi)，珠光(guang)體(ti)轉變成奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)，并(bing)且在(zai)滲透層中的(de)(de)一些碳化物溶解到奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)中，這確(que)保(bao)了(le)淬火(huo)后馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)高硬度和強(qiang)度，同時(shi)保(bao)留了(le)適量的(de)(de)未(wei)溶解碳化物。第二階(jie)段(duan)較低的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度為810?830℃，是為了(le)降低淬火(huo)應力，同時(shi)有利(li)于表面獲得高硬度。

（4）回火(huo)階段。通(tong)過200?240℃的低(di)溫回火(huo)，淬火(huo)的馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變為回火(huo)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)，表面殘(can)留(liu)的奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)分解(jie)為馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。為了使殘(can)留(liu)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的相變充(chong)分并(bing)有助于消除熱處理的應力，采用了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)多年的(de)(de)實(shi)踐，新的(de)(de)滲(shen)碳復合熱(re)處理工藝具(ju)有明顯的(de)(de)節(jie)能降耗(hao)效(xiao)果。它(ta)可(ke)以(yi)將原始(shi)滲(shen)碳熱(re)處理的(de)(de)過(guo)程周(zhou)期縮短約20，將能耗(hao)至少(shao)降低10，還(huan)可(ke)以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)消耗(hao)，并有效(xiao)地減少(shao)熱(re)處理。生(sheng)產成本;此外，該(gai)方法具(ju)有良好的(de)(de)可(ke)重復性(xing)和高質量穩定性(xing)。