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(xu)要對其(qi)進行滲(shen)碳(tan)和淬火處(chu)理以滿足(zu)其(qi)性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫(wen)度(du)降至滲(shen)碳后(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)火溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)在(zai)保(bao)(bao)溫(wen)后(hou)(hou)直接淬(cui)火。使用(yong)這種方法，很(hen)容易使材(cai)料晶(jing)粒(li)粗大，變(bian)脆(cui)并(bing)給工(gong)(gong)件結構施加(jia)(jia)壓力，并(bing)且(qie)只能承(cheng)載(zai)強度(du)低的(de)(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中最常用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)是(shi)將爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻(que)至550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳后(hou)(hou)進行空氣(qi)(qi)冷(leng)(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中進行重新加(jia)(jia)熱(re)(re)和淬(cui)火。因(yin)為滲(shen)碳后(hou)(hou)需(xu)要(yao)將爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)到(dao)一(yi)定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越(yue)低，越(yue)有利于減少(shao)工(gong)(gong)件表面的(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)低，工(gong)(gong)件的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)越(yue)慢;另一(yi)方面，將工(gong)(gong)件淬(cui)火到(dao)爐(lu)(lu)中。為了確(que)保(bao)(bao)淬(cui)火后(hou)(hou)工(gong)(gong)件的(de)(de)表面質量，需(xu)要(yao)一(yi)段時間來確(que)定加(jia)(jia)熱(re)(re)過(guo)程中爐(lu)(lu)氣(qi)(qi)的(de)(de)碳勢。因(yin)此，當前(qian)的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)過(guo)程需(xu)要(yao)很(hen)長(chang)時間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要(yao)點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化(hua)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢(shi)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間(jian)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間(jian)等工藝參數，以(yi)更快的(de)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到(dao)表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)(leng)卻(que)階段(duan)(duan)。隨著爐溫的緩(huan)慢降低，少量(liang)細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐(zhu)漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上(shang)。當它(ta)(ta)冷(leng)(leng)卻(que)到620°C以下時，它(ta)(ta)將(jiang)保持恒(heng)溫。在此階段(duan)(duan)，奧氏(shi)體將(jiang)轉變為珠(zhu)光體，并(bing)且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。部分球化(hua)(hua)，為隨后(hou)的淬(cui)火做準備。等溫階段(duan)(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的球化(hua)(hua)作用(yong)主(zhu)要取決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的網(wang)眼或大的碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)，且球化(hua)(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控(kong)制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)(wu)熱處(chu)理(li)技術的控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將(jiang)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)和(he)加(jia)熱過(guo)程分為(wei)兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)加(jia)熱溫度(du)高達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件(jian)芯部的(de)轉(zhuan)變。此時(shi)，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏(shi)(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)一些碳化(hua)物溶解到奧氏(shi)(shi)體(ti)中，這確保(bao)(bao)了(le)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后馬氏(shi)(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度(du)和(he)強度(du)，同時(shi)保(bao)(bao)留了(le)適(shi)量的(de)未溶解碳化(hua)物。第二階段(duan)較低的(de)加(jia)熱溫度(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低淬(cui)(cui)火(huo)(huo)應力，同時(shi)有利于表面獲得高硬(ying)度(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)低(di)溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬氏(shi)體轉變為回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)體，表面殘留的(de)奧氏(shi)體分解為馬氏(shi)體。為了使(shi)殘留奧氏(shi)體的(de)相(xiang)變充分并有助于消除(chu)熱處理(li)的(de)應(ying)力，采(cai)用了兩次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年(nian)的實踐，新的滲碳復合(he)熱處理工藝具有(you)明顯的節能(neng)降(jiang)耗(hao)效(xiao)果。它可(ke)以將原始滲碳熱處理的過程周期縮短約20，將能(neng)耗(hao)至少(shao)降(jiang)低(di)10，還可(ke)以減(jian)少(shao)滲碳劑的消耗(hao)，并有(you)效(xiao)地減(jian)少(shao)熱處理。生產成(cheng)本;此外，該方法具有(you)良好的可(ke)重復性和高質量穩定性。