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)其進行滲碳和淬火(huo)處理以滿(man)足其性(xing)能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫度(du)降(jiang)至滲(shen)碳(tan)(tan)后的(de)(de)(de)(de)(de)淬(cui)火溫度(du)，然后在(zai)(zai)保溫后直接淬(cui)火。使(shi)用(yong)這種方法(fa)，很容易使(shi)材料(liao)晶粒粗大，變脆并(bing)(bing)給工(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并(bing)(bing)且只能承載(zai)強度(du)低的(de)(de)(de)(de)(de)小模(mo)數齒(chi)輪。目(mu)前(qian)，生產中最常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷卻(que)至550°C，并(bing)(bing)在(zai)(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)后進行(xing)空氣(qi)冷卻(que)，然后在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)中進行(xing)重新(xin)加(jia)熱和淬(cui)火。因為滲(shen)碳(tan)(tan)后需(xu)要(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子冷卻(que)到(dao)一(yi)定(ding)溫度(du)，所(suo)以溫度(du)越低，越有利于減(jian)少(shao)工(gong)件(jian)表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)氧化脫(tuo)碳(tan)(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子溫度(du)越低，工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速度(du)越慢;另一(yi)方面，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火到(dao)爐(lu)(lu)(lu)中。為了確(que)保淬(cui)火后工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面質量，需(xu)要(yao)一(yi)段時間來確(que)定(ding)加(jia)熱過(guo)程中爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)勢(shi)。因此(ci)，當前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)熱處理過(guo)程需(xu)要(yao)很長時間。

技術(shu)新工藝(yi)的技術(shu)要點(dian)如下：

（1）滲(shen)碳(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時間和滲(shen)碳(tan)時間等工藝參(can)數，以更快(kuai)的滲(shen)碳(tan)速度(du)(du)達到表(biao)面碳(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)深度(du)(du)和滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻階(jie)段(duan)。隨著爐溫的緩慢降低，少量(liang)細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)體逐漸沉(chen)淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上(shang)。當它冷(leng)卻到620°C以下時，它將保持恒溫。在此階(jie)段(duan)，奧氏(shi)體將轉變(bian)為(wei)珠光(guang)體，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)將出(chu)現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)。部分球化，為(wei)隨后(hou)的淬火(huo)做準備(bei)。等(deng)溫階(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)的球化作用主(zhu)要取(qu)決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高(gao)，則(ze)會(hui)形成(cheng)粗大(da)的網眼或(huo)大(da)的碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化物(wu)，且球化效(xiao)果(guo)差。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必須控(kong)制在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化合物(wu)熱處理技(ji)術的控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱階(jie)段。該(gai)階(jie)段技術的(de)關鍵(jian)是(shi)將(jiang)淬(cui)(cui)火(huo)和加(jia)(jia)熱過程分為(wei)兩個階(jie)段。一(yi)(yi)階(jie)段的(de)加(jia)(jia)熱溫度(du)(du)(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工件(jian)芯部的(de)轉變。此時(shi)(shi)，珠(zhu)光體(ti)轉變成(cheng)奧氏體(ti)，并且在(zai)滲透層中的(de)一(yi)(yi)些碳化物溶(rong)解(jie)到奧氏體(ti)中，這(zhe)確保了淬(cui)(cui)火(huo)后馬氏體(ti)的(de)高(gao)硬度(du)(du)(du)和強(qiang)度(du)(du)(du)，同時(shi)(shi)保留了適量的(de)未溶(rong)解(jie)碳化物。第二(er)階(jie)段較低的(de)加(jia)(jia)熱溫度(du)(du)(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了降低淬(cui)(cui)火(huo)應力，同時(shi)(shi)有利于(yu)表面獲得高(gao)硬度(du)(du)(du)。

（4）回(hui)火(huo)階段(duan)。通過200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)轉變(bian)為回(hui)火(huo)馬(ma)氏體(ti)，表面殘(can)(can)留(liu)(liu)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)分(fen)解為馬(ma)氏體(ti)。為了(le)使殘(can)(can)留(liu)(liu)奧(ao)氏體(ti)的(de)(de)相變(bian)充分(fen)并(bing)有助于消除熱處理的(de)(de)應(ying)力，采(cai)用了(le)兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的實踐，新的滲碳(tan)復合熱(re)處理(li)工(gong)藝具有明顯(xian)的節能降(jiang)耗效(xiao)果(guo)。它可以將(jiang)原始(shi)滲碳(tan)熱(re)處理(li)的過(guo)程(cheng)周(zhou)期縮短約20，將(jiang)能耗至(zhi)少(shao)降(jiang)低10，還可以減少(shao)滲碳(tan)劑的消耗，并有效(xiao)地減少(shao)熱(re)處理(li)。生產成本;此外，該方法具有良好(hao)的可重(zhong)復性和高(gao)質量(liang)穩定性。