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(cui)火處理以滿足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫度降至滲碳(tan)(tan)(tan)后(hou)的(de)淬(cui)火(huo)溫度，然(ran)后(hou)在(zai)保(bao)溫后(hou)直接淬(cui)火(huo)。使用(yong)這(zhe)種方(fang)法，很容易使材料晶粒粗(cu)大，變脆并給工(gong)(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承載(zai)強度低的(de)小模數齒輪。目前，生產中最常(chang)用(yong)的(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)工(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷卻至550°C，并在(zai)滲碳(tan)(tan)(tan)后(hou)進(jin)行空氣(qi)冷卻，然(ran)后(hou)在(zai)爐(lu)(lu)(lu)中進(jin)行重新加(jia)熱(re)和(he)淬(cui)火(huo)。因(yin)為滲碳(tan)(tan)(tan)后(hou)需要將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子冷卻到一定溫度，所以溫度越低，越有(you)利于減少工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)(mian)(mian)的(de)氧化脫碳(tan)(tan)(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子溫度越低，工(gong)(gong)件(jian)的(de)冷卻速度越慢;另一方(fang)面(mian)(mian)(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)(lu)中。為了(le)確(que)保(bao)淬(cui)火(huo)后(hou)工(gong)(gong)件(jian)的(de)表面(mian)(mian)(mian)質量，需要一段時間來確(que)定加(jia)熱(re)過程中爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)的(de)碳(tan)(tan)(tan)勢。因(yin)此(ci)，當前的(de)熱(re)處理過程需要很長時間。

技術(shu)新工藝(yi)的技術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間等工藝參數，以更(geng)快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)(lu)冷卻(que)階(jie)段(duan)。隨(sui)著爐(lu)(lu)溫(wen)的(de)(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)表面(mian)層(ceng)上(shang)。當它冷卻(que)到(dao)620°C以(yi)下時(shi)，它將(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在此階(jie)段(duan)，奧氏體(ti)(ti)將(jiang)轉(zhuan)變為(wei)珠光體(ti)(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)表面(mian)上(shang)將(jiang)出(chu)現(xian)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為(wei)隨(sui)后的(de)(de)淬火做準(zhun)備。等溫(wen)階(jie)段(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主要(yao)取決于表面(mian)碳(tan)(tan)含(han)量。如果(guo)表面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)高，則會形成(cheng)粗大的(de)(de)網(wang)眼或大的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效果(guo)差(cha)。因此，表面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)必須控(kong)制在0.85?1.00，這(zhe)是(shi)該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物熱處理技術的(de)(de)控(kong)制點之一(yi)。

（3）淬火(huo)加(jia)(jia)熱(re)階(jie)(jie)段(duan)。該階(jie)(jie)段(duan)技術的關鍵是將淬火(huo)和加(jia)(jia)熱(re)過程分為(wei)(wei)兩個(ge)階(jie)(jie)段(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)的加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)高達(da)840?860°C，這有利于鐵氧(yang)體在工件(jian)芯部的轉變。此時(shi)，珠光(guang)體轉變成奧(ao)氏(shi)體，并且在滲透層中(zhong)的一些碳化物(wu)溶解到奧(ao)氏(shi)體中(zhong)，這確保(bao)了淬火(huo)后馬(ma)氏(shi)體的高硬(ying)度(du)和強度(du)，同時(shi)保(bao)留了適量的未溶解碳化物(wu)。第二(er)階(jie)(jie)段(duan)較低(di)的加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)810?830℃，是為(wei)(wei)了降低(di)淬火(huo)應力，同時(shi)有利于表(biao)面獲得(de)高硬(ying)度(du)。

（4）回火(huo)階段。通過200?240℃的低溫回火(huo)，淬火(huo)的馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變為回火(huo)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘留(liu)的奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)分解(jie)為馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。為了使殘留(liu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)的相變充分并(bing)有助(zhu)于消除熱處理的應力，采用了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的實(shi)踐，新(xin)的滲碳復合熱處(chu)理工藝具(ju)有明顯的節能(neng)降耗效(xiao)果。它(ta)可(ke)以(yi)將(jiang)原始滲碳熱處(chu)理的過程(cheng)周期(qi)縮短(duan)約20，將(jiang)能(neng)耗至少(shao)降低10，還可(ke)以(yi)減少(shao)滲碳劑的消耗，并有效(xiao)地減少(shao)熱處(chu)理。生(sheng)產成本;此外，該方法(fa)具(ju)有良好(hao)的可(ke)重(zhong)復性(xing)(xing)和高質量穩定性(xing)(xing)。