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(xing)滲碳(tan)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(du)降至(zhi)滲(shen)碳后(hou)(hou)的(de)(de)淬火(huo)(huo)溫度(du)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)保溫后(hou)(hou)直接淬火(huo)(huo)。使(shi)用這種方法，很容易使(shi)材料晶(jing)粒粗大(da)，變(bian)脆并(bing)給工件結構施加壓力(li)，并(bing)且只能承載(zai)強度(du)低(di)的(de)(de)小模數(shu)齒(chi)輪。目前(qian)，生(sheng)產中(zhong)最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件的(de)(de)工藝是將爐(lu)(lu)冷卻(que)(que)(que)至(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳后(hou)(hou)進(jin)行空氣(qi)冷卻(que)(que)(que)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)進(jin)行重新加熱(re)和淬火(huo)(huo)。因為滲(shen)碳后(hou)(hou)需要將爐(lu)(lu)子冷卻(que)(que)(que)到一定(ding)溫度(du)，所以溫度(du)越(yue)低(di)，越(yue)有利(li)于減(jian)少工件表面的(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫度(du)越(yue)低(di)，工件的(de)(de)冷卻(que)(que)(que)速度(du)越(yue)慢;另(ling)一方面，將工件淬火(huo)(huo)到爐(lu)(lu)中(zhong)。為了(le)確保淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)工件的(de)(de)表面質(zhi)量，需要一段時(shi)間來確定(ding)加熱(re)過程中(zhong)爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)碳勢。因此，當前(qian)的(de)(de)熱(re)處理過程需要很長時(shi)間。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)和(he)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)等(deng)工藝參數，以更快的滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)深(shen)度(du)(du)和(he)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段(duan)。隨著(zhu)爐(lu)溫(wen)(wen)的(de)緩慢降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)(ti)逐(zhu)漸沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當它冷卻到(dao)620°C以(yi)下時，它將保持恒溫(wen)(wen)。在此階段(duan)，奧氏體(ti)(ti)將轉變(bian)為珠光(guang)體(ti)(ti)，并(bing)且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將出現碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)(wu)。部(bu)分(fen)球(qiu)化，為隨后(hou)的(de)淬火做準(zhun)備。等溫(wen)(wen)階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)(wu)的(de)球(qiu)化作用主要取決于表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則會(hui)形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)(wu)(wu)，且球(qiu)化效果差。因此，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度必須(xu)控(kong)制在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化合物(wu)(wu)(wu)熱(re)處理(li)技術的(de)控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加(jia)熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術(shu)的關鍵是將淬(cui)火(huo)和(he)加(jia)熱過程分(fen)為兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的加(jia)熱溫度(du)(du)高(gao)達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在(zai)(zai)工(gong)件芯部的轉(zhuan)變。此(ci)時(shi)(shi)，珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并(bing)且在(zai)(zai)滲(shen)透層中(zhong)的一些(xie)碳化物溶(rong)解到(dao)奧氏體(ti)中(zhong)，這確保(bao)(bao)了淬(cui)火(huo)后馬氏體(ti)的高(gao)硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時(shi)(shi)保(bao)(bao)留(liu)了適(shi)量的未溶(rong)解碳化物。第二階(jie)段(duan)較低(di)(di)的加(jia)熱溫度(du)(du)為810?830℃，是為了降(jiang)低(di)(di)淬(cui)火(huo)應力，同時(shi)(shi)有利于表(biao)面獲得高(gao)硬度(du)(du)。

（4）回火(huo)階段。通過200?240℃的(de)低(di)溫回火(huo)，淬火(huo)的(de)馬(ma)氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)為回火(huo)馬(ma)氏體(ti)，表面(mian)殘留(liu)的(de)奧(ao)氏體(ti)分解為馬(ma)氏體(ti)。為了(le)使殘留(liu)奧(ao)氏體(ti)的(de)相變(bian)充分并有助于消除熱處理的(de)應力(li)，采用了(le)兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年(nian)的(de)(de)實踐(jian)，新的(de)(de)滲碳(tan)(tan)復合熱處(chu)理(li)工藝(yi)具有明顯(xian)的(de)(de)節能降(jiang)耗效(xiao)果。它可以(yi)將原始滲碳(tan)(tan)熱處(chu)理(li)的(de)(de)過程(cheng)周期縮短約20，將能耗至少降(jiang)低10，還可以(yi)減(jian)(jian)少滲碳(tan)(tan)劑的(de)(de)消耗，并有效(xiao)地減(jian)(jian)少熱處(chu)理(li)。生產(chan)成本;此外(wai)，該方法具有良好的(de)(de)可重(zhong)復性和高質(zhi)量穩定(ding)性。