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其進行(xing)滲碳(tan)和淬火處(chu)理以滿足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫度(du)降(jiang)至(zhi)滲碳(tan)后(hou)(hou)的淬(cui)(cui)火溫度(du)，然后(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)(cui)火。使用這種(zhong)方法，很(hen)容易使材(cai)料晶(jing)粒粗大(da)，變脆并(bing)給工(gong)(gong)件(jian)結(jie)構施加(jia)壓力，并(bing)且只(zhi)能承載(zai)強度(du)低(di)的小模數齒輪。目前(qian)，生產(chan)中(zhong)(zhong)最常(chang)用的20CrMoMn鋼零件(jian)的工(gong)(gong)藝是(shi)將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行(xing)(xing)空氣(qi)冷(leng)(leng)卻，然后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)(xing)重新加(jia)熱(re)(re)和淬(cui)(cui)火。因為(wei)滲碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻到(dao)(dao)一定(ding)溫度(du)，所以溫度(du)越低(di)，越有利于減少工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的氧化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子溫度(du)越低(di)，工(gong)(gong)件(jian)的冷(leng)(leng)卻速度(du)越慢;另(ling)一方面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)(cui)火到(dao)(dao)爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)(zhong)。為(wei)了確(que)保淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)的表面(mian)質量，需(xu)要一段時(shi)間來(lai)確(que)定(ding)加(jia)熱(re)(re)過程中(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)的碳(tan)勢。因此，當前(qian)的熱(re)(re)處理過程需(xu)要很(hen)長時(shi)間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)(shi)間和滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)(shi)間等工藝參(can)數，以(yi)更快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達(da)到(dao)表面碳(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐冷卻(que)階段。隨(sui)著爐溫的緩慢降低，少量細孔(kong)滲碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)(zai)滲碳(tan)(tan)表面層上。當它冷卻(que)到620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫。在(zai)(zai)此(ci)階段，奧氏體將(jiang)轉變為珠光體，并(bing)且滲碳(tan)(tan)表面上將(jiang)出(chu)現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物。部(bu)分(fen)球化(hua)(hua)(hua)，為隨(sui)后的淬火(huo)做準備(bei)。等溫階段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物的球化(hua)(hua)(hua)作用主要取決(jue)于(yu)表面碳(tan)(tan)含量。如(ru)果表面碳(tan)(tan)濃度(du)高，則會形成粗大的網眼(yan)或大的碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物，且球化(hua)(hua)(hua)效果差。因此(ci)，表面碳(tan)(tan)濃度(du)必(bi)須控制在(zai)(zai)0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合物熱(re)處(chu)理技術(shu)的控制點(dian)之一。

（3）淬(cui)(cui)(cui)火加熱階(jie)段(duan)(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)(duan)技術的(de)關鍵是將淬(cui)(cui)(cui)火和加熱過程分(fen)為兩(liang)個(ge)階(jie)段(duan)(duan)(duan)。一階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)加熱溫度高達(da)840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件(jian)芯部的(de)轉(zhuan)變。此時(shi)(shi)，珠(zhu)光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并且(qie)在滲透層中的(de)一些碳化物溶(rong)解(jie)到奧氏體(ti)中，這確保(bao)了(le)淬(cui)(cui)(cui)火后馬氏體(ti)的(de)高硬度和強(qiang)度，同(tong)時(shi)(shi)保(bao)留了(le)適量的(de)未溶(rong)解(jie)碳化物。第二(er)階(jie)段(duan)(duan)(duan)較低(di)的(de)加熱溫度為810?830℃，是為了(le)降低(di)淬(cui)(cui)(cui)火應(ying)力，同(tong)時(shi)(shi)有利于表面(mian)獲(huo)得高硬度。

（4）回(hui)火階段。通過(guo)200?240℃的低溫回(hui)火，淬(cui)火的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變為(wei)(wei)回(hui)火馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，表面(mian)殘(can)留的奧氏(shi)(shi)體(ti)分(fen)解為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)。為(wei)(wei)了(le)使殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)的相變充分(fen)并有(you)助于消除熱處理(li)的應力，采用了(le)兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實(shi)踐(jian)，新的(de)滲碳(tan)復合熱處理工藝具有(you)明顯(xian)的(de)節能降耗效(xiao)果。它(ta)可以將原始滲碳(tan)熱處理的(de)過程周期縮(suo)短約20，將能耗至少降低10，還可以減少滲碳(tan)劑的(de)消耗，并(bing)有(you)效(xiao)地減少熱處理。生產成(cheng)本;此外(wai)，該(gai)方法(fa)具有(you)良好(hao)的(de)可重(zhong)復性和高質量穩定性。