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(shen)碳和(he)淬火處理以滿(man)足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)度(du)(du)降至滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)淬火溫(wen)度(du)(du)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)后(hou)(hou)(hou)(hou)直接淬火。使(shi)用這(zhe)種方法，很容易(yi)使(shi)材(cai)料晶粒(li)粗大，變脆并(bing)(bing)給工(gong)件結構施加壓力，并(bing)(bing)且只能(neng)承載強度(du)(du)低(di)(di)的(de)小模數齒(chi)輪(lun)。目前，生產中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件的(de)工(gong)藝(yi)是將爐冷(leng)卻至550°C，并(bing)(bing)在(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)進行空(kong)氣冷(leng)卻，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)爐中(zhong)進行重新加熱(re)(re)和淬火。因(yin)為(wei)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)需(xu)要將爐子(zi)冷(leng)卻到(dao)一(yi)定溫(wen)度(du)(du)，所以(yi)溫(wen)度(du)(du)越(yue)低(di)(di)，越(yue)有利于減(jian)少工(gong)件表面的(de)氧(yang)化(hua)脫碳(tan)，爐子(zi)溫(wen)度(du)(du)越(yue)低(di)(di)，工(gong)件的(de)冷(leng)卻速度(du)(du)越(yue)慢;另一(yi)方面，將工(gong)件淬火到(dao)爐中(zhong)。為(wei)了(le)確保(bao)淬火后(hou)(hou)(hou)(hou)工(gong)件的(de)表面質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定加熱(re)(re)過(guo)程中(zhong)爐氣的(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)熱(re)(re)處理(li)過(guo)程需(xu)要很長時間。

技術新工藝(yi)的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間等工藝參數，以更快的(de)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達(da)到表面碳(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)爐冷卻階段。隨(sui)著爐溫的(de)緩慢降(jiang)低，少量(liang)細孔(kong)滲(shen)(shen)碳(tan)體(ti)逐漸沉(chen)淀在(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上。當(dang)它冷卻到(dao)620°C以下時，它將保(bao)持(chi)恒溫。在(zai)此(ci)階段，奧氏體(ti)將轉變為珠(zhu)光體(ti)，并且滲(shen)(shen)碳(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)上將出現碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物。部分(fen)球化(hua)(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬(cui)火做準備。等(deng)溫階段碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物的(de)球化(hua)(hua)(hua)作用主要取決于(yu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)碳(tan)含(han)量(liang)。如(ru)果表(biao)(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物，且球化(hua)(hua)(hua)效(xiao)果差。因此(ci)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)合物熱處理技術的(de)控制點(dian)之(zhi)一。

（3）淬火(huo)加(jia)熱階段(duan)。該(gai)階段(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將淬火(huo)和加(jia)熱過程(cheng)分為(wei)(wei)(wei)兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的(de)加(jia)熱溫度高達840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵氧(yang)體在(zai)工件芯部的(de)轉變(bian)(bian)。此(ci)時(shi)(shi)，珠光體轉變(bian)(bian)成(cheng)奧(ao)氏(shi)體，并且在(zai)滲透層中的(de)一(yi)些碳(tan)(tan)化物溶解到奧(ao)氏(shi)體中，這(zhe)確保了淬火(huo)后(hou)馬氏(shi)體的(de)高硬(ying)度和強(qiang)度，同時(shi)(shi)保留了適量(liang)的(de)未(wei)溶解碳(tan)(tan)化物。第二(er)階段(duan)較(jiao)低的(de)加(jia)熱溫度為(wei)(wei)(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)(wei)(wei)了降低淬火(huo)應力(li)，同時(shi)(shi)有利于(yu)表(biao)面獲得(de)高硬(ying)度。

（4）回(hui)(hui)火(huo)(huo)階段。通(tong)過200?240℃的低溫回(hui)(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)回(hui)(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)，表面殘(can)留的奧氏(shi)體(ti)分(fen)(fen)解為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)。為(wei)了使殘(can)留奧氏(shi)體(ti)的相變(bian)充分(fen)(fen)并有助于消除(chu)熱處理的應力，采用(yong)了兩次回(hui)(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)(de)實踐(jian)，新的(de)(de)滲碳(tan)(tan)復合熱(re)處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝具有(you)明顯的(de)(de)節能降(jiang)耗(hao)效(xiao)(xiao)果。它可以將(jiang)(jiang)原始(shi)滲碳(tan)(tan)熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)過(guo)程周期縮(suo)短(duan)約20，將(jiang)(jiang)能耗(hao)至少(shao)(shao)降(jiang)低10，還可以減(jian)少(shao)(shao)滲碳(tan)(tan)劑的(de)(de)消耗(hao)，并有(you)效(xiao)(xiao)地減(jian)少(shao)(shao)熱(re)處(chu)(chu)理(li)。生產(chan)成本;此外，該方法具有(you)良好的(de)(de)可重復性(xing)和高質量穩定性(xing)。