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(dui)其(qi)進行滲碳和淬火處理以(yi)滿足其(qi)性能要(yao)求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)降(jiang)至(zhi)滲碳后的(de)(de)淬火溫(wen)(wen)度(du)，然后在(zai)保溫(wen)(wen)后直(zhi)接(jie)淬火。使用這種方法，很(hen)(hen)容易(yi)使材(cai)料晶粒(li)粗大，變脆(cui)并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施加壓力，并且(qie)只能(neng)承載強度(du)低(di)(di)的(de)(de)小(xiao)模(mo)數齒輪。目前(qian)(qian)，生(sheng)產(chan)中最常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并在(zai)滲碳后進行空氣冷(leng)(leng)卻(que)，然后在(zai)爐(lu)(lu)中進行重新加熱和淬火。因(yin)(yin)為滲碳后需(xu)要(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)到一定溫(wen)(wen)度(du)，所以溫(wen)(wen)度(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，越(yue)(yue)有(you)利于減少工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)(biao)面的(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)越(yue)(yue)慢;另一方面，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬火到爐(lu)(lu)中。為了(le)確保淬火后工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)(biao)面質量，需(xu)要(yao)一段時間(jian)(jian)來確定加熱過程中爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳勢。因(yin)(yin)此，當前(qian)(qian)的(de)(de)熱處理過程需(xu)要(yao)很(hen)(hen)長時間(jian)(jian)。

技術(shu)新工藝的(de)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)時間和滲(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數，以(yi)更快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度(du)(du)達到表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)(jie)段。隨(sui)著爐溫(wen)的緩慢(man)降低，少量細孔(kong)滲碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉(chen)淀在滲碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層上。當它(ta)冷卻到620°C以下時(shi)，它(ta)將(jiang)保持恒溫(wen)。在此(ci)階(jie)(jie)段，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠光體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。部分球化(hua)(hua)(hua)，為隨(sui)后的淬火做(zuo)準備。等溫(wen)階(jie)(jie)段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的球化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用主要(yao)取決于表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如(ru)果(guo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)高，則會形成(cheng)粗大(da)的網眼或大(da)的碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球化(hua)(hua)(hua)效果(guo)差。因此(ci)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)必須控制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)熱處(chu)理技術的控制(zhi)點之(zhi)一。

（3）淬(cui)(cui)火加熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)(de)(de)關鍵是(shi)將淬(cui)(cui)火和(he)加熱過(guo)程(cheng)分為(wei)兩個(ge)階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)(de)加熱溫度高(gao)達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧體(ti)在工件芯部(bu)的(de)(de)(de)轉(zhuan)變(bian)。此時，珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變(bian)成奧氏(shi)體(ti)，并且在滲透層中(zhong)的(de)(de)(de)一些碳(tan)化(hua)物溶解到(dao)奧氏(shi)體(ti)中(zhong)，這(zhe)確保(bao)了(le)淬(cui)(cui)火后(hou)馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)高(gao)硬度和(he)強度，同時保(bao)留了(le)適量的(de)(de)(de)未溶解碳(tan)化(hua)物。第二(er)階段(duan)較低(di)的(de)(de)(de)加熱溫度為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低(di)淬(cui)(cui)火應力，同時有利于表面獲得高(gao)硬度。

（4）回火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體轉變為(wei)(wei)回火(huo)(huo)馬氏(shi)(shi)體，表面(mian)殘留的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體分解(jie)為(wei)(wei)馬氏(shi)(shi)體。為(wei)(wei)了使(shi)殘留奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)相(xiang)變充分并有助(zhu)于消除熱處理的(de)(de)應力，采用了兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)多年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲(shen)碳復合熱處(chu)理工(gong)藝具有明(ming)顯的(de)(de)節能(neng)降耗(hao)效果(guo)。它可以(yi)將原始(shi)滲(shen)碳熱處(chu)理的(de)(de)過(guo)程周(zhou)期縮短(duan)約20，將能(neng)耗(hao)至(zhi)少(shao)(shao)降低(di)10，還可以(yi)減少(shao)(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)消耗(hao)，并(bing)有效地(di)減少(shao)(shao)熱處(chu)理。生產成(cheng)本;此外，該方法具有良好(hao)的(de)(de)可重復性和高質量穩定(ding)性。