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(tan)和淬火(huo)處理以滿足其(qi)性(xing)能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)度(du)(du)降至(zhi)滲碳(tan)(tan)后(hou)的淬火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)，然(ran)后(hou)在保溫(wen)(wen)后(hou)直接(jie)淬火(huo)。使用(yong)這種(zhong)方法，很容易使材料晶粒粗大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件結構(gou)施加壓(ya)力(li)，并(bing)且只(zhi)能承(cheng)載(zai)強度(du)(du)低(di)(di)的小模數齒(chi)輪。目(mu)前(qian)，生(sheng)產中(zhong)最常用(yong)的20CrMoMn鋼零(ling)件的工(gong)藝是將爐冷卻至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)(tan)后(hou)進行空氣(qi)冷卻，然(ran)后(hou)在爐中(zhong)進行重新加熱(re)和淬火(huo)。因(yin)為(wei)滲碳(tan)(tan)后(hou)需(xu)要將爐子(zi)冷卻到一定溫(wen)(wen)度(du)(du)，所以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)低(di)(di)，越(yue)有利于(yu)減少工(gong)件表面的氧化脫碳(tan)(tan)，爐子(zi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)低(di)(di)，工(gong)件的冷卻速度(du)(du)越(yue)慢;另一方面，將工(gong)件淬火(huo)到爐中(zhong)。為(wei)了確保淬火(huo)后(hou)工(gong)件的表面質量(liang)，需(xu)要一段時(shi)間來(lai)確定加熱(re)過(guo)程(cheng)中(zhong)爐氣(qi)的碳(tan)(tan)勢。因(yin)此，當前(qian)的熱(re)處(chu)理過(guo)程(cheng)需(xu)要很長時(shi)間。

技(ji)(ji)術新(xin)工(gong)藝的技(ji)(ji)術要點(dian)如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優(you)化滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間(jian)和滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間(jian)等工(gong)藝參(can)數，以更快的(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度達到表面碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度和滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段。隨著(zhu)爐(lu)溫(wen)(wen)的(de)緩(huan)慢降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)層上。當(dang)它冷卻到620°C以(yi)下時，它將(jiang)保持恒(heng)溫(wen)(wen)。在(zai)此階段，奧氏(shi)體將(jiang)轉變為珠光體，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)。部分球(qiu)化，為隨后的(de)淬火做(zuo)準備。等溫(wen)(wen)階段碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)的(de)球(qiu)化作用(yong)主要取(qu)決(jue)于表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如(ru)果表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度高，則會(hui)形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)，且球(qiu)化效果差。因此，表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化合物(wu)熱(re)處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬(cui)火加(jia)(jia)熱(re)階(jie)段。該階(jie)段技術(shu)的關鍵是將淬(cui)火和(he)加(jia)(jia)熱(re)過程分為兩個階(jie)段。一階(jie)段的加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)高達840?860°C，這有利于鐵氧體在工件芯部的轉(zhuan)變(bian)。此時，珠光(guang)體轉(zhuan)變(bian)成奧(ao)氏體，并且在滲透層中(zhong)的一些(xie)碳化(hua)物溶解(jie)(jie)到奧(ao)氏體中(zhong)，這確保(bao)了淬(cui)火后馬氏體的高硬(ying)度(du)和(he)強度(du)，同時保(bao)留了適量的未溶解(jie)(jie)碳化(hua)物。第二階(jie)段較低(di)(di)的加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)為810?830℃，是為了降低(di)(di)淬(cui)火應力，同時有利于表面獲得高硬(ying)度(du)。

（4）回(hui)(hui)(hui)火(huo)階(jie)段。通(tong)過(guo)200?240℃的低溫回(hui)(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的馬氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變為回(hui)(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)體(ti)，表面殘留(liu)的奧氏(shi)體(ti)分(fen)解(jie)為馬氏(shi)體(ti)。為了使殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)的相變充分(fen)并有助于消除熱處理的應力，采用(yong)了兩次(ci)回(hui)(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復合(he)熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)工藝具有明顯的(de)節(jie)能降耗(hao)效果。它可(ke)以(yi)將原始(shi)滲碳熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)過程周期縮短約20，將能耗(hao)至(zhi)少降低10，還可(ke)以(yi)減(jian)少滲碳劑的(de)消耗(hao)，并有效地減(jian)少熱(re)處(chu)理(li)(li)(li)。生產(chan)成本;此外，該(gai)方法具有良好的(de)可(ke)重復性和高質量穩定性。