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(yao)對其進行滲碳和淬火(huo)處(chu)理以滿(man)足其性能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)至滲(shen)碳后(hou)的(de)(de)(de)淬(cui)火溫(wen)度(du)(du)(du)，然(ran)后(hou)在保溫(wen)后(hou)直接淬(cui)火。使(shi)用這種方(fang)法，很容易使(shi)材料晶粒粗大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)(jian)結構施加壓力(li)，并(bing)且只(zhi)能(neng)承(cheng)載強度(du)(du)(du)低(di)的(de)(de)(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中最常(chang)用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工(gong)藝是將爐(lu)冷(leng)卻至550°C，并(bing)在滲(shen)碳后(hou)進行空(kong)氣(qi)冷(leng)卻，然(ran)后(hou)在爐(lu)中進行重新加熱和淬(cui)火。因為(wei)滲(shen)碳后(hou)需要將爐(lu)子冷(leng)卻到一定溫(wen)度(du)(du)(du)，所以(yi)溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)，越(yue)有(you)利于減少工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)氧化脫(tuo)碳，爐(lu)子溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)冷(leng)卻速度(du)(du)(du)越(yue)慢(man);另(ling)一方(fang)面(mian)，將工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火到爐(lu)中。為(wei)了確保淬(cui)火后(hou)工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)表面(mian)質量，需要一段時(shi)間來確定加熱過(guo)程中爐(lu)氣(qi)的(de)(de)(de)碳勢。因此(ci)，當前(qian)的(de)(de)(de)熱處理過(guo)程需要很長(chang)時(shi)間。

技術新(xin)工藝的技術要(yao)點如下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢(shi)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)等工藝參(can)數，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度達到表面(mian)碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深(shen)度和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度梯(ti)度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐(lu)(lu)冷卻(que)階(jie)段。隨(sui)著爐(lu)(lu)溫的(de)緩慢降低，少(shao)量細孔滲碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在(zai)滲碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上。當它冷卻(que)到620°C以下時(shi)，它將保持恒溫。在(zai)此階(jie)段，奧(ao)氏體(ti)將轉變為珠光(guang)體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上將出(chu)現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分球化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬(cui)火(huo)做(zuo)準備。等溫階(jie)段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)球化(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)含量。如果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)(nong)度(du)高，則會形(xing)成粗大的(de)網眼(yan)或大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且(qie)球化(hua)(hua)效(xiao)果差(cha)。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)(nong)度(du)必須控(kong)制在(zai)0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物熱(re)處理技術的(de)控(kong)制點之(zhi)一。

（3）淬(cui)(cui)火加熱(re)階(jie)段。該階(jie)段技術的(de)關鍵是將(jiang)淬(cui)(cui)火和加熱(re)過程分為(wei)兩個(ge)階(jie)段。一(yi)階(jie)段的(de)加熱(re)溫度(du)(du)高(gao)達(da)840?860°C，這(zhe)有(you)利(li)于鐵氧體(ti)(ti)(ti)在工件芯部的(de)轉變。此時，珠光體(ti)(ti)(ti)轉變成奧氏體(ti)(ti)(ti)，并且在滲(shen)透層(ceng)中的(de)一(yi)些碳化(hua)物溶解(jie)到奧氏體(ti)(ti)(ti)中，這(zhe)確保(bao)了淬(cui)(cui)火后馬氏體(ti)(ti)(ti)的(de)高(gao)硬(ying)度(du)(du)和強度(du)(du)，同時保(bao)留了適量(liang)的(de)未溶解(jie)碳化(hua)物。第二階(jie)段較低的(de)加熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了降(jiang)低淬(cui)(cui)火應力，同時有(you)利(li)于表面獲得高(gao)硬(ying)度(du)(du)。

（4）回(hui)火(huo)階段(duan)。通過200?240℃的(de)(de)低(di)溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)轉變為回(hui)火(huo)馬(ma)氏體(ti)，表(biao)面殘留的(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)分解為馬(ma)氏體(ti)。為了(le)使殘留奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)(de)相變充分并有助于消除熱處理的(de)(de)應力，采用(yong)了(le)兩次(ci)回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實踐(jian)，新的(de)滲(shen)碳復合熱(re)處(chu)(chu)理(li)工藝具有(you)明顯的(de)節能降耗效(xiao)果。它可以(yi)將原始滲(shen)碳熱(re)處(chu)(chu)理(li)的(de)過程(cheng)周期(qi)縮短約20，將能耗至少(shao)降低10，還可以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)消耗，并(bing)有(you)效(xiao)地減少(shao)熱(re)處(chu)(chu)理(li)。生產成本;此(ci)外，該方法具有(you)良(liang)好(hao)的(de)可重(zhong)復性和高質量穩定性。