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(he)淬火處理以(yi)滿足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)降至滲碳后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)。使(shi)用(yong)這種方法，很容易使(shi)材料晶粒粗大，變脆(cui)并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構(gou)施加(jia)壓力，并且只(zhi)能承載強度(du)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)小模數齒(chi)輪。目前，生產中最常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝是將爐冷卻(que)至550°C，并在(zai)滲碳后(hou)(hou)進行空氣冷卻(que)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐中進行重新加(jia)熱和淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)。因為滲碳后(hou)(hou)需要(yao)將爐子(zi)冷卻(que)到一定(ding)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，所(suo)以溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)越低(di)，越有(you)利于(yu)減少(shao)工(gong)(gong)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)氧化脫碳，爐子(zi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)越低(di)，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速度(du)越慢;另一方面(mian)，將工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)到爐中。為了(le)確(que)保(bao)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)質(zhi)量，需要(yao)一段時(shi)間來確(que)定(ding)加(jia)熱過程(cheng)中爐氣的(de)(de)(de)(de)(de)碳勢。因此，當(dang)前的(de)(de)(de)(de)(de)熱處(chu)理過程(cheng)需要(yao)很長時(shi)間。

技術(shu)(shu)新(xin)工(gong)藝(yi)的技術(shu)(shu)要點如下：

（1）滲(shen)碳階(jie)段。優化滲(shen)碳勢(shi)，滲(shen)碳時間(jian)和(he)滲(shen)碳時間(jian)等工藝參數(shu)，以更(geng)快(kuai)的滲(shen)碳速(su)度(du)(du)達到表(biao)面(mian)碳濃度(du)(du)，滲(shen)碳深度(du)(du)和(he)滲(shen)碳層碳濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳溫(wen)度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷卻階(jie)段(duan)(duan)。隨(sui)著爐溫的(de)(de)緩(huan)慢降低，少量(liang)(liang)細孔滲(shen)碳(tan)體逐漸沉淀(dian)在(zai)滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上。當(dang)它(ta)冷卻到620°C以下時(shi)，它(ta)將(jiang)保持恒溫。在(zai)此階(jie)段(duan)(duan)，奧氏體將(jiang)轉變為(wei)珠光體，并且滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)化物。部分球化，為(wei)隨(sui)后的(de)(de)淬火做(zuo)準備(bei)。等溫階(jie)段(duan)(duan)碳(tan)化物的(de)(de)球化作用主(zhu)要(yao)取決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)含量(liang)(liang)。如果(guo)表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度高，則會形成粗大的(de)(de)網眼或大的(de)(de)碳(tan)化物，且球化效果(guo)差。因此，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)化合物熱處理技術的(de)(de)控制點之一(yi)。

（3）淬火(huo)加熱(re)(re)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。該(gai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)技術(shu)的關鍵是(shi)將(jiang)淬火(huo)和加熱(re)(re)過程分為兩個階(jie)(jie)段(duan)(duan)。一(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)的加熱(re)(re)溫度高(gao)(gao)達840?860°C，這有(you)利于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯部的轉變。此(ci)時(shi)(shi)，珠光體(ti)轉變成奧氏體(ti)，并且在(zai)滲透(tou)層中(zhong)的一(yi)些碳化(hua)物(wu)溶解到(dao)奧氏體(ti)中(zhong)，這確保(bao)了淬火(huo)后馬氏體(ti)的高(gao)(gao)硬度和強度，同時(shi)(shi)保(bao)留了適量的未溶解碳化(hua)物(wu)。第二階(jie)(jie)段(duan)(duan)較(jiao)低(di)(di)的加熱(re)(re)溫度為810?830℃，是(shi)為了降(jiang)低(di)(di)淬火(huo)應力，同時(shi)(shi)有(you)利于(yu)表面獲(huo)得(de)高(gao)(gao)硬度。

（4）回(hui)(hui)火(huo)(huo)階段。通過(guo)200?240℃的(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)(huo)，淬(cui)火(huo)(huo)的(de)馬氏(shi)(shi)體轉變(bian)為回(hui)(hui)火(huo)(huo)馬氏(shi)(shi)體，表面(mian)殘留(liu)的(de)奧氏(shi)(shi)體分(fen)解為馬氏(shi)(shi)體。為了(le)使殘留(liu)奧氏(shi)(shi)體的(de)相變(bian)充分(fen)并有(you)助于(yu)消除熱處理(li)的(de)應力(li)，采用了(le)兩次回(hui)(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的(de)(de)(de)實(shi)踐，新的(de)(de)(de)滲(shen)碳復合熱處理工(gong)藝具有明顯(xian)的(de)(de)(de)節能降耗效果。它可(ke)以(yi)將原始滲(shen)碳熱處理的(de)(de)(de)過程周期縮短約(yue)20，將能耗至(zhi)少(shao)降低10，還(huan)可(ke)以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)(de)消耗，并(bing)有效地減少(shao)熱處理。生產(chan)成本;此外，該方法具有良好的(de)(de)(de)可(ke)重復性和高質量穩(wen)定(ding)性。