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)對其(qi)進行滲碳(tan)和淬(cui)火處理(li)以滿足其(qi)性(xing)能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度降至(zhi)滲碳(tan)后(hou)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)度，然后(hou)在保(bao)溫(wen)(wen)(wen)后(hou)直接淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。使用這種方法(fa)，很容易(yi)使材(cai)料晶粒(li)粗大，變脆并(bing)給(gei)工(gong)(gong)件(jian)結構施(shi)加壓力，并(bing)且只能承(cheng)載(zai)強(qiang)度低(di)的(de)小模數齒輪(lun)。目前，生(sheng)產中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)冷卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)后(hou)進(jin)行空氣冷卻(que)，然后(hou)在爐(lu)中(zhong)進(jin)行重新加熱(re)和淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。因(yin)為(wei)(wei)滲碳(tan)后(hou)需(xu)要將(jiang)爐(lu)子(zi)冷卻(que)到一定溫(wen)(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)(wen)度越低(di)，越有利于減(jian)少工(gong)(gong)件(jian)表(biao)面的(de)氧化(hua)脫碳(tan)，爐(lu)子(zi)溫(wen)(wen)(wen)度越低(di)，工(gong)(gong)件(jian)的(de)冷卻(que)速(su)度越慢;另一方面，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)到爐(lu)中(zhong)。為(wei)(wei)了(le)確保(bao)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)工(gong)(gong)件(jian)的(de)表(biao)面質量，需(xu)要一段時間來確定加熱(re)過(guo)程中(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)勢。因(yin)此(ci)，當前的(de)熱(re)處(chu)理(li)過(guo)程需(xu)要很長時間。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間等工藝參(can)數(shu)，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達(da)到表面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷卻(que)階段(duan)。隨著爐溫的(de)緩慢(man)降低，少(shao)量(liang)細(xi)孔(kong)滲(shen)碳(tan)體(ti)逐(zhu)漸(jian)沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上(shang)(shang)。當它冷卻(que)到620°C以(yi)下時，它將保(bao)持恒溫。在此階段(duan)，奧氏(shi)體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)(shang)將出現碳(tan)化(hua)(hua)物。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨后的(de)淬火做(zuo)準備(bei)。等溫階段(duan)碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主要(yao)取決(jue)于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)含(han)量(liang)。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度高(gao)，則會形成粗大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物，且球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度必須控制(zhi)在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)化(hua)(hua)合物熱(re)處(chu)理技術的(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱階(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)段技術的(de)(de)(de)關鍵是將淬(cui)火(huo)和(he)加熱過程分為兩(liang)個階(jie)(jie)段。一階(jie)(jie)段的(de)(de)(de)加熱溫(wen)度(du)高達(da)840?860°C，這有利(li)(li)于鐵氧體(ti)在工(gong)件芯(xin)部的(de)(de)(de)轉(zhuan)變。此時(shi)，珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變成奧氏(shi)(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)(de)(de)一些碳化物溶(rong)(rong)解(jie)到奧氏(shi)(shi)體(ti)中，這確(que)保(bao)(bao)了淬(cui)火(huo)后馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)高硬度(du)和(he)強(qiang)度(du)，同時(shi)保(bao)(bao)留了適量的(de)(de)(de)未溶(rong)(rong)解(jie)碳化物。第二階(jie)(jie)段較低的(de)(de)(de)加熱溫(wen)度(du)為810?830℃，是為了降(jiang)低淬(cui)火(huo)應力，同時(shi)有利(li)(li)于表面獲得高硬度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的低溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變為回(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，表面殘(can)留的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)分解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。為了使殘(can)留奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的相變充分并有助于消除熱處理的應力，采用了兩(liang)次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)(guo)多年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲(shen)碳復合熱處理(li)(li)工藝具(ju)有明顯的(de)(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)效(xiao)果(guo)。它可(ke)以(yi)將原始滲(shen)碳熱處理(li)(li)的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)周期縮短約20，將能(neng)耗(hao)至少(shao)降(jiang)低(di)10，還可(ke)以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑(ji)的(de)(de)消耗(hao)，并有效(xiao)地減少(shao)熱處理(li)(li)。生產(chan)成本;此外，該方法具(ju)有良好的(de)(de)可(ke)重復性和高質量穩定性。