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(dui)其(qi)進行滲碳(tan)和(he)淬火處(chu)理以(yi)滿足其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)度降至(zhi)滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)在保溫(wen)(wen)后(hou)(hou)(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)(cui)火(huo)。使(shi)(shi)用(yong)這種方法，很容易(yi)使(shi)(shi)材(cai)料晶(jing)粒粗大(da)，變脆并給工件(jian)(jian)(jian)結構施(shi)加壓力(li)，并且(qie)只能承載強度低的(de)(de)小模數(shu)齒輪(lun)。目前，生產中最常用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工藝是將爐(lu)(lu)冷卻(que)至(zhi)550°C，并在滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)行空(kong)氣(qi)冷卻(que)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)(hou)在爐(lu)(lu)中進(jin)行重(zhong)新加熱(re)和淬(cui)(cui)火(huo)。因為滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)需要將爐(lu)(lu)子冷卻(que)到一定溫(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)度越(yue)低，越(yue)有利于(yu)減少(shao)工件(jian)(jian)(jian)表面的(de)(de)氧(yang)化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度越(yue)低，工件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)冷卻(que)速度越(yue)慢(man);另(ling)一方面，將工件(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)中。為了確(que)(que)保淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)(hou)(hou)工件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表面質量，需要一段時間(jian)(jian)來確(que)(que)定加熱(re)過程中爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)碳(tan)勢(shi)。因此，當前的(de)(de)熱(re)處理過程需要很長時間(jian)(jian)。

技術新工藝的技術要點如(ru)下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段(duan)。優(you)化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)等工(gong)藝參數，以更快的(de)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度為(wei)900℃。

（2）滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)段。隨(sui)著(zhu)爐溫的緩慢降(jiang)低，少量細孔滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉(chen)淀在滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)(mian)(mian)(mian)層上。當它冷卻到(dao)620°C以下時，它將保持恒(heng)溫。在此(ci)階(jie)段，奧氏體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)(mian)(mian)(mian)上將出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨(sui)后(hou)的淬火(huo)做準備。等溫階(jie)段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的球(qiu)化(hua)(hua)作(zuo)用主要取決于表面(mian)(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)表面(mian)(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗(cu)大的網眼或大的碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效(xiao)果(guo)差。因(yin)此(ci)，表面(mian)(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)熱處理技(ji)術的控制點之一。

（3）淬(cui)火加熱(re)(re)階(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)段技(ji)術的(de)關鍵是(shi)將淬(cui)火和(he)加熱(re)(re)過程分為(wei)兩個階(jie)(jie)段。一階(jie)(jie)段的(de)加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)高(gao)達(da)840?860°C，這有利(li)于(yu)(yu)鐵氧(yang)體(ti)在工件芯(xin)部的(de)轉變。此時，珠光體(ti)轉變成奧氏(shi)體(ti)，并且(qie)在滲(shen)透層中(zhong)的(de)一些碳(tan)化物溶解(jie)到(dao)奧氏(shi)體(ti)中(zhong)，這確(que)保(bao)了(le)淬(cui)火后馬氏(shi)體(ti)的(de)高(gao)硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時保(bao)留了(le)適量的(de)未溶解(jie)碳(tan)化物。第二階(jie)(jie)段較低(di)的(de)加熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低(di)淬(cui)火應力，同時有利(li)于(yu)(yu)表面獲得高(gao)硬度(du)(du)。

（4）回(hui)火階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火，淬火的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)為回(hui)火馬氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘(can)留的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)分解為馬氏(shi)體(ti)(ti)。為了(le)使(shi)殘(can)留奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)相變(bian)充分并有助于(yu)消除熱處理的(de)應力，采用了(le)兩次(ci)回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲(shen)碳復合熱(re)(re)處理工藝(yi)具(ju)有(you)明顯的(de)(de)節能(neng)降(jiang)耗效果(guo)。它(ta)可(ke)(ke)以(yi)(yi)將原(yuan)始滲(shen)碳熱(re)(re)處理的(de)(de)過程(cheng)周期(qi)縮短(duan)約20，將能(neng)耗至少(shao)降(jiang)低10，還可(ke)(ke)以(yi)(yi)減(jian)少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)消耗，并有(you)效地減(jian)少(shao)熱(re)(re)處理。生產(chan)成本;此外，該(gai)方法具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)可(ke)(ke)重(zhong)復性和(he)高(gao)質量穩定性。