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(dui)其進行滲碳和淬火處理以滿(man)足其性能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫(wen)(wen)度降至(zhi)(zhi)滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度，然(ran)(ran)后(hou)(hou)(hou)在保(bao)溫(wen)(wen)后(hou)(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)。使用這(zhe)種方法，很容易使材料晶粒粗大(da)，變(bian)脆并(bing)給工件(jian)結構施加(jia)壓(ya)力，并(bing)且只能(neng)承載強度低的(de)(de)(de)(de)小模數(shu)齒(chi)輪(lun)。目前，生產中(zhong)(zhong)最常用的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)(de)(de)工藝是(shi)將爐(lu)(lu)(lu)(lu)冷卻至(zhi)(zhi)550°C，并(bing)在滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)(hou)進行(xing)空氣冷卻，然(ran)(ran)后(hou)(hou)(hou)在爐(lu)(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)進行(xing)重新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因(yin)為滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)(hou)需要將爐(lu)(lu)(lu)(lu)子冷卻到一定(ding)溫(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)度越(yue)低，越(yue)有利于減少工件(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)脫碳(tan)，爐(lu)(lu)(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度越(yue)低，工件(jian)的(de)(de)(de)(de)冷卻速度越(yue)慢;另一方面(mian)，將工件(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)。為了(le)確保(bao)淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)(hou)工件(jian)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)質量，需要一段(duan)時間(jian)來確定(ding)加(jia)熱過(guo)程中(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)(lu)(lu)氣的(de)(de)(de)(de)碳(tan)勢(shi)。因(yin)此，當前的(de)(de)(de)(de)熱處理(li)過(guo)程需要很長(chang)時間(jian)。

技(ji)術(shu)新工藝的技(ji)術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數(shu)，以更快(kuai)的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度達到(dao)表面碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)碳爐冷卻(que)階段(duan)。隨(sui)著爐溫(wen)的緩(huan)慢(man)降低，少量細孔滲(shen)碳體逐(zhu)漸沉淀在(zai)滲(shen)碳表面(mian)層上(shang)。當它冷卻(que)到(dao)620°C以下時，它將(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在(zai)此(ci)階段(duan)，奧氏(shi)體將(jiang)轉變(bian)為珠(zhu)光(guang)體，并且滲(shen)碳表面(mian)上(shang)將(jiang)出(chu)現碳化(hua)物。部分球(qiu)(qiu)化(hua)，為隨(sui)后的淬火做(zuo)準(zhun)備。等溫(wen)階段(duan)碳化(hua)物的球(qiu)(qiu)化(hua)作用主(zhu)要取決于表面(mian)碳含量。如果(guo)表面(mian)碳濃度高，則會形成粗大(da)的網眼或大(da)的碳化(hua)物，且球(qiu)(qiu)化(hua)效果(guo)差。因此(ci)，表面(mian)碳濃度必須控(kong)制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳化(hua)合物熱處理技術的控(kong)制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)(re)階(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)段技術的關鍵是將淬(cui)火(huo)和(he)加(jia)熱(re)(re)過程分為兩個(ge)階(jie)(jie)段。一(yi)階(jie)(jie)段的加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度高(gao)達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件芯部的轉變(bian)(bian)。此(ci)時，珠光(guang)體(ti)轉變(bian)(bian)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)，并(bing)且在滲透層中的一(yi)些碳(tan)化物溶解到奧氏(shi)體(ti)中，這確保(bao)了淬(cui)火(huo)后馬(ma)氏(shi)體(ti)的高(gao)硬(ying)度和(he)強度，同時保(bao)留了適(shi)量的未溶解碳(tan)化物。第二階(jie)(jie)段較低的加(jia)熱(re)(re)溫(wen)度為810?830℃，是為了降低淬(cui)火(huo)應力，同時有利于表(biao)面獲得高(gao)硬(ying)度。

（4）回(hui)(hui)火(huo)(huo)階(jie)段。通過200?240℃的(de)(de)低溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變為回(hui)(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，表(biao)面殘留的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)分解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。為了使殘留奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相變充分并有助(zhu)于消除熱處理的(de)(de)應力，采(cai)用(yong)了兩次回(hui)(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多(duo)年的實踐，新的滲碳(tan)復合(he)熱處(chu)理(li)(li)工藝(yi)具(ju)有明顯的節能(neng)降耗效(xiao)果(guo)。它可(ke)以將原始滲碳(tan)熱處(chu)理(li)(li)的過程周期縮短約20，將能(neng)耗至少(shao)降低10，還(huan)可(ke)以減(jian)(jian)少(shao)滲碳(tan)劑的消耗，并有效(xiao)地減(jian)(jian)少(shao)熱處(chu)理(li)(li)。生(sheng)產成本;此(ci)外(wai)，該(gai)方法具(ju)有良好的可(ke)重復性和(he)高質量穩定性。