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)滲碳和淬火處理(li)以滿足其性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)至滲碳(tan)后的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)后直接(jie)淬(cui)火(huo)。使(shi)用這種方(fang)法(fa)，很容(rong)易使(shi)材料晶(jing)粒粗大，變脆(cui)并(bing)給(gei)工件(jian)結構(gou)施加(jia)壓力，并(bing)且只(zhi)能承載強度(du)(du)(du)低(di)的(de)(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中(zhong)最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)工藝(yi)是(shi)將爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)至550°C，并(bing)在(zai)滲碳(tan)后進(jin)行空氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)，然后在(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)進(jin)行重新加(jia)熱(re)(re)和淬(cui)火(huo)。因為(wei)滲碳(tan)后需要將爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)到一(yi)定(ding)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所(suo)以(yi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有(you)利于減少工件(jian)表(biao)面的(de)(de)氧(yang)化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，工件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方(fang)面，將工件(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)了確保(bao)淬(cui)火(huo)后工件(jian)的(de)(de)表(biao)面質量，需要一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)(jian)來(lai)確定(ding)加(jia)熱(re)(re)過程中(zhong)爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)碳(tan)勢(shi)。因此，當前(qian)的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)過程需要很長時(shi)間(jian)(jian)。

技術新工藝(yi)的技術要(yao)點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數，以(yi)更快的滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)速(su)度(du)達到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)梯度(du)。滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段(duan)。隨著(zhu)爐(lu)溫(wen)的緩慢降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體逐漸(jian)沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)表面層上。當它(ta)(ta)冷卻到(dao)620°C以下時，它(ta)(ta)將保(bao)持恒溫(wen)。在(zai)此(ci)階段(duan)，奧氏體將轉變(bian)為珠光體，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)表面上將出現碳(tan)(tan)化物。部分球化，為隨后的淬火做(zuo)準(zhun)備(bei)。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)(tan)化物的球化作用主要取決于表面碳(tan)(tan)含量。如(ru)果表面碳(tan)(tan)濃度(du)高，則會(hui)形(xing)成粗大的網眼(yan)或大的碳(tan)(tan)化物，且(qie)球化效果差(cha)。因此(ci)，表面碳(tan)(tan)濃度(du)必須控制在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化合物熱(re)處理技術的控制點之一。

（3）淬(cui)火加(jia)(jia)熱(re)階段。該階段技術的(de)關(guan)鍵是將淬(cui)火和加(jia)(jia)熱(re)過程分為兩個階段。一階段的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度高(gao)達840?860°C，這(zhe)(zhe)有利于(yu)鐵氧體(ti)在工件(jian)芯部的(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)轉變(bian)成奧(ao)氏體(ti)，并且在滲透層中的(de)一些碳化物(wu)溶(rong)解(jie)到奧(ao)氏體(ti)中，這(zhe)(zhe)確保了淬(cui)火后馬氏體(ti)的(de)高(gao)硬度和強度，同時(shi)保留(liu)了適量(liang)的(de)未溶(rong)解(jie)碳化物(wu)。第二階段較低(di)的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度為810?830℃，是為了降低(di)淬(cui)火應力，同時(shi)有利于(yu)表面獲(huo)得(de)高(gao)硬度。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)低(di)溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變為回(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，表面殘(can)(can)留的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)。為了使殘(can)(can)留奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)相(xiang)變充分(fen)并(bing)有助于消除熱(re)處理的(de)應力，采(cai)用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多年的實踐，新的滲碳(tan)復(fu)合熱處理工藝具有明顯的節能降(jiang)耗(hao)效果(guo)。它可以將(jiang)(jiang)原始滲碳(tan)熱處理的過程周期(qi)縮短(duan)約20，將(jiang)(jiang)能耗(hao)至少(shao)降(jiang)低10，還(huan)可以減少(shao)滲碳(tan)劑的消耗(hao)，并(bing)有效地(di)減少(shao)熱處理。生產成(cheng)本;此外，該方法(fa)具有良(liang)好的可重復(fu)性和(he)高質(zhi)量穩定(ding)性。