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和淬火處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫度降至滲碳后的淬火溫度，然后在保溫后直接淬火。使用這種方法，很容易使材料晶粒粗大，變脆并給工件結構施加壓力，并且只能承載強度低的小模數齒輪。目前，生產中最常用的20CrMoMn鋼零件的工藝是將爐冷卻至550°C，并在滲碳后進行空氣冷卻，然后在爐中進行重新加熱和淬火。因為滲碳后需要將爐子冷卻到一定溫度，所以溫度越低，越有利于減少工件表面的氧化脫碳，爐子溫度越低，工件的冷卻速度越慢;另一方面，將工件淬火到爐中。為了確保淬火后工件的表面質量，需要一段時間來確定加熱過程中爐氣的碳勢。因此，當前的熱處理過程需要很長時間。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲碳階段。優化滲碳勢，滲碳時間和滲碳時間等工藝參數，以更快的滲碳速度達到表面碳濃度，滲碳深度和滲碳層碳濃度梯度。滲碳溫度為900℃。

（2）滲碳爐冷卻階段。隨著爐溫的緩慢降低，少量細孔滲碳體逐漸沉淀在滲碳表面層上。當它冷卻到620°C以下時，它將保持恒溫。在此階段，奧氏體將轉變為珠光體，并且滲碳表面上將出現碳化物。部分球化，為隨后的淬火做準備。等溫階段碳化物的球化作用主要取決于表面碳含量。如果表面碳濃度高，則會形成粗大的網眼或大的碳化物，且球化效果差。因此，表面碳濃度必須控制在0.85?1.00，這是該滲碳化合物熱處理技術的控制點之一。

（3）淬火加熱階段。該階段技術的關鍵是將淬火和加熱過程分為兩個階段。一階段的加熱溫度高達840?860°C，這有利于鐵氧體在工件芯部的轉變。此時，珠光體轉變成奧氏體，并且在滲透層中的一些碳化物溶解到奧氏體中，這確保了淬火后馬氏體的高硬度和強度，同時保留了適量的未溶解碳化物。第二階段較低的加熱溫度為810?830℃，是為了降低淬火應力，同時有利于表面獲得高硬度。

（4）回火階段。通過200?240℃的低溫回火，淬火的馬氏體轉變為回火馬氏體，表面殘留的奧氏體分解為馬氏體。為了使殘留奧氏體的相變充分并有助于消除熱處理的應力，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經過多年的實踐，新的滲碳復合熱處理工藝具有明顯的節能降耗效果。它可以將原始滲碳熱處理的過程周期縮短約20，將能耗至少降低10，還可以減少滲碳劑的消耗，并有效地減少熱處理。生產成本;此外，該方法具有良好的可重復性和高質量穩定性。