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)要對其(qi)(qi)進行(xing)滲碳和淬火處理以滿足其(qi)(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)度(du)降至滲碳(tan)后的(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)，然后在(zai)保(bao)溫(wen)后直(zhi)接(jie)淬(cui)火(huo)。使用這(zhe)種方法，很容易使材料晶粒粗(cu)大，變(bian)脆并給工(gong)件(jian)(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承(cheng)載強度(du)低的(de)(de)(de)小(xiao)模數齒輪。目(mu)前(qian)，生產(chan)中(zhong)最常(chang)用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工(gong)藝是將爐(lu)冷卻至550°C，并在(zai)滲碳(tan)后進行(xing)空(kong)氣(qi)(qi)冷卻，然后在(zai)爐(lu)中(zhong)進行(xing)重新加(jia)熱(re)(re)和(he)淬(cui)火(huo)。因為滲碳(tan)后需(xu)要將爐(lu)子冷卻到一(yi)定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利于減少工(gong)件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)冷卻速(su)度(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方面，將工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)中(zhong)。為了(le)確保(bao)淬(cui)火(huo)后工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)表面質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定加(jia)熱(re)(re)過(guo)程中(zhong)爐(lu)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前(qian)的(de)(de)(de)熱(re)(re)處理過(guo)程需(xu)要很長時間。

技術(shu)新工藝(yi)的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時(shi)間和滲(shen)碳(tan)時(shi)間等工藝(yi)參數(shu)，以更快的滲(shen)碳(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)深度(du)(du)和滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐(lu)冷(leng)卻(que)階段。隨著爐(lu)溫(wen)的緩慢降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)體(ti)逐(zhu)漸沉(chen)淀(dian)在(zai)滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面層(ceng)上(shang)。當它冷(leng)卻(que)到620°C以(yi)下時，它將保持恒(heng)溫(wen)。在(zai)此階段，奧(ao)氏體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面上(shang)將出現碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物。部(bu)分球化(hua)(hua)(hua)，為隨后的淬火做(zuo)準備。等溫(wen)階段碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物的球化(hua)(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)面碳(tan)含(han)量。如果(guo)表(biao)(biao)面碳(tan)濃度高，則(ze)會(hui)形成粗大的網眼或(huo)大的碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物，且(qie)球化(hua)(hua)(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)(biao)面碳(tan)濃度必須(xu)控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)合物熱處理技(ji)術的控制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加熱階段。該階段技(ji)術的(de)(de)關(guan)鍵是將淬(cui)(cui)火(huo)和加熱過程分為(wei)兩個(ge)階段。一階段的(de)(de)加熱溫(wen)度高(gao)達(da)840?860°C，這有利(li)于鐵氧體在(zai)工件芯部的(de)(de)轉變。此時，珠光體轉變成奧氏(shi)體，并(bing)且在(zai)滲透層中的(de)(de)一些碳化(hua)(hua)物溶解到(dao)奧氏(shi)體中，這確保了淬(cui)(cui)火(huo)后馬氏(shi)體的(de)(de)高(gao)硬(ying)度和強度，同(tong)時保留(liu)了適量的(de)(de)未(wei)溶解碳化(hua)(hua)物。第二階段較(jiao)低的(de)(de)加熱溫(wen)度為(wei)810?830℃，是為(wei)了降低淬(cui)(cui)火(huo)應力，同(tong)時有利(li)于表(biao)面獲得高(gao)硬(ying)度。

（4）回火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)(de)低溫回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)轉變(bian)為(wei)回火(huo)(huo)馬氏體(ti)(ti)，表面(mian)殘留的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)分(fen)解為(wei)馬氏體(ti)(ti)。為(wei)了使(shi)殘留奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)相(xiang)變(bian)充分(fen)并有助于(yu)消(xiao)除熱處理的(de)(de)(de)應力，采用了兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的實(shi)踐，新的滲碳復(fu)合熱處(chu)理(li)工藝(yi)具有明(ming)顯的節(jie)能(neng)(neng)降耗效果。它可以將(jiang)原始滲碳熱處(chu)理(li)的過程周期(qi)縮短約(yue)20，將(jiang)能(neng)(neng)耗至少降低10，還可以減少滲碳劑的消耗，并(bing)有效地減少熱處(chu)理(li)。生產成(cheng)本;此外，該方法具有良好的可重復(fu)性和高(gao)質量穩定性。