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)要對其進(jin)行滲碳和淬火處理(li)以滿足其性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)降至(zhi)滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)淬火(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，然后(hou)(hou)在(zai)保溫(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直接淬火(huo)(huo)。使用這(zhe)種方(fang)法(fa)，很容易使材料晶粒粗(cu)大，變脆并給工(gong)件(jian)(jian)結構施加壓力，并且只能承載強度(du)(du)(du)(du)低(di)(di)的(de)(de)(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中(zhong)最常用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工(gong)藝是(shi)將爐冷(leng)卻(que)(que)至(zhi)550°C，并在(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行(xing)空氣冷(leng)卻(que)(que)，然后(hou)(hou)在(zai)爐中(zhong)進(jin)行(xing)重新加熱和淬火(huo)(huo)。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)需要將爐子冷(leng)卻(que)(que)到(dao)一定溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，所以溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)越(yue)低(di)(di)，越(yue)有(you)利于減少工(gong)件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)氧(yang)化脫碳(tan)，爐子溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)越(yue)低(di)(di)，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)速度(du)(du)(du)(du)越(yue)慢;另一方(fang)面，將工(gong)件(jian)(jian)淬火(huo)(huo)到(dao)爐中(zhong)。為了確保淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)表面質(zhi)量(liang)，需要一段(duan)時間(jian)來確定加熱過程中(zhong)爐氣的(de)(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前(qian)的(de)(de)(de)熱處理過程需要很長時間(jian)。

技(ji)術(shu)新工藝(yi)的技(ji)術(shu)要(yao)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(shi)間(jian)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)等(deng)工藝(yi)參(can)數，以(yi)更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達到表面碳(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫(wen)度(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)爐(lu)冷(leng)卻(que)(que)階(jie)段。隨(sui)著(zhu)爐(lu)溫(wen)的(de)(de)緩(huan)慢降低(di)，少量細孔滲碳(tan)體逐漸(jian)沉淀在(zai)(zai)(zai)滲碳(tan)表(biao)面層上。當它冷(leng)卻(que)(que)到620°C以下時(shi)，它將保持恒溫(wen)。在(zai)(zai)(zai)此(ci)階(jie)段，奧氏體將轉變(bian)為珠光體，并且(qie)滲碳(tan)表(biao)面上將出現碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)。部(bu)分球(qiu)化(hua)，為隨(sui)后的(de)(de)淬火做準(zhun)備。等溫(wen)階(jie)段碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)球(qiu)化(hua)作用主要取決于表(biao)面碳(tan)含量。如果(guo)表(biao)面碳(tan)濃度高，則(ze)會形成(cheng)粗大的(de)(de)網眼或大的(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因此(ci)，表(biao)面碳(tan)濃度必須控(kong)制(zhi)(zhi)在(zai)(zai)(zai)0.85?1.00，這是該滲碳(tan)化(hua)合物(wu)(wu)熱處理技術(shu)的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火加熱(re)階(jie)段(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)技術的(de)關鍵(jian)是將淬(cui)火和加熱(re)過(guo)程分為(wei)兩個階(jie)段(duan)(duan)。一階(jie)段(duan)(duan)的(de)加熱(re)溫(wen)度(du)(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有(you)利(li)于(yu)鐵(tie)氧體在(zai)工件芯部的(de)轉變。此時(shi)，珠光體轉變成(cheng)奧(ao)氏(shi)體，并且在(zai)滲透層(ceng)中的(de)一些碳化物(wu)溶解到奧(ao)氏(shi)體中，這(zhe)確保了淬(cui)火后馬氏(shi)體的(de)高(gao)硬(ying)度(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)，同(tong)時(shi)保留了適(shi)量的(de)未溶解碳化物(wu)。第二階(jie)段(duan)(duan)較低(di)的(de)加熱(re)溫(wen)度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了降低(di)淬(cui)火應(ying)力，同(tong)時(shi)有(you)利(li)于(yu)表面獲得高(gao)硬(ying)度(du)(du)。

（4）回(hui)火階段。通過200?240℃的低溫回(hui)火，淬火的馬氏體(ti)轉變為回(hui)火馬氏體(ti)，表面殘留(liu)的奧氏體(ti)分解(jie)為馬氏體(ti)。為了(le)(le)使殘留(liu)奧氏體(ti)的相變充分并有助(zhu)于消(xiao)除熱處理(li)的應力，采(cai)用了(le)(le)兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年(nian)的實(shi)踐，新的滲碳復(fu)合熱(re)處(chu)(chu)理工藝具(ju)有(you)明顯的節能降耗效(xiao)果。它可以(yi)將原始滲碳熱(re)處(chu)(chu)理的過(guo)程周期縮短約20，將能耗至少(shao)(shao)降低10，還可以(yi)減少(shao)(shao)滲碳劑的消耗，并(bing)有(you)效(xiao)地(di)減少(shao)(shao)熱(re)處(chu)(chu)理。生產成本;此外，該方法具(ju)有(you)良好的可重復(fu)性和高質量穩定(ding)性。