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(dui)其(qi)進行滲碳和淬火(huo)處理以滿足其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)(shi)將溫(wen)(wen)度降至滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)的(de)(de)(de)(de)淬火(huo)溫(wen)(wen)度，然后(hou)在(zai)(zai)保(bao)溫(wen)(wen)后(hou)直接淬火(huo)。使用這種方法，很容易(yi)使材料晶粒粗(cu)大(da)，變脆并給工(gong)件(jian)(jian)結構(gou)施(shi)加(jia)壓力(li)，并且只能承載強度低的(de)(de)(de)(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中(zhong)最常用的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝是(shi)(shi)將爐冷卻(que)至550°C，并在(zai)(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)進(jin)(jin)行空氣(qi)冷卻(que)，然后(hou)在(zai)(zai)爐中(zhong)進(jin)(jin)行重新加(jia)熱和淬火(huo)。因為(wei)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)需要將爐子冷卻(que)到一(yi)定溫(wen)(wen)度，所以(yi)溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利于減少工(gong)件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐子溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)低，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速度越(yue)(yue)慢;另一(yi)方面，將工(gong)件(jian)(jian)淬火(huo)到爐中(zhong)。為(wei)了確(que)保(bao)淬火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)表面質量(liang)，需要一(yi)段時間來確(que)定加(jia)熱過(guo)程中(zhong)爐氣(qi)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當前(qian)的(de)(de)(de)(de)熱處理過(guo)程需要很長(chang)時間。

技術新工藝的(de)技術要點如下(xia)：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時(shi)間和滲碳(tan)(tan)時(shi)間等(deng)工藝參數，以更快的滲碳(tan)(tan)速(su)度達到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度，滲碳(tan)(tan)深度和滲碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃(nong)度梯(ti)度。滲碳(tan)(tan)溫(wen)度為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻階(jie)段。隨(sui)著爐(lu)溫的緩慢降(jiang)低，少量細孔(kong)滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)(ti)(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)層(ceng)上。當(dang)它冷(leng)卻到620°C以下時，它將(jiang)保持(chi)恒(heng)溫。在此階(jie)段，奧氏體(ti)(ti)(ti)將(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)(ti)(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分球化(hua)，為(wei)隨(sui)后的淬火做準備。等溫階(jie)段碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)的球化(hua)作用主要(yao)取決于表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)含(han)量。如(ru)果表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)(nong)度高，則會形成(cheng)粗大(da)的網(wang)眼或大(da)的碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且(qie)球化(hua)效果差。因此，表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)(nong)度必須控制在0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術的控制點(dian)之(zhi)一。

（3）淬(cui)火加(jia)(jia)熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的關鍵(jian)是將淬(cui)火和加(jia)(jia)熱過(guo)程分(fen)為(wei)兩個階(jie)段(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)的加(jia)(jia)熱溫度(du)高(gao)(gao)達840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在工(gong)件(jian)芯(xin)部(bu)的轉變。此時(shi)(shi)，珠光體(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)，并且(qie)在滲透層中(zhong)的一(yi)些碳化物溶解到奧(ao)氏體(ti)中(zhong)，這確保了淬(cui)火后馬氏體(ti)的高(gao)(gao)硬度(du)和強度(du)，同時(shi)(shi)保留(liu)了適量(liang)的未溶解碳化物。第二階(jie)段(duan)較低的加(jia)(jia)熱溫度(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了降低淬(cui)火應(ying)力，同時(shi)(shi)有利(li)于表面獲得高(gao)(gao)硬度(du)。

（4）回火階段。通(tong)過200?240℃的(de)低溫回火，淬火的(de)馬氏體轉變為回火馬氏體，表面(mian)殘留(liu)的(de)奧氏體分(fen)解為馬氏體。為了使殘留(liu)奧氏體的(de)相變充分(fen)并有助于消除(chu)熱處理的(de)應力，采用了兩次(ci)回火。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)(de)實踐，新(xin)的(de)(de)滲(shen)碳復合熱(re)處理工(gong)藝具(ju)有明顯的(de)(de)節能(neng)降耗效果。它可(ke)(ke)以將原始滲(shen)碳熱(re)處理的(de)(de)過程周(zhou)期縮短(duan)約20，將能(neng)耗至少降低10，還可(ke)(ke)以減少滲(shen)碳劑的(de)(de)消(xiao)耗，并有效地(di)減少熱(re)處理。生產成本;此外(wai)，該方(fang)法具(ju)有良好的(de)(de)可(ke)(ke)重復性和(he)高質(zhi)量穩定(ding)性。