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滲碳(tan)和淬火(huo)處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)度降至(zhi)滲碳后(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)度，然后(hou)(hou)在保溫(wen)后(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)。使用(yong)這種方(fang)法，很(hen)容易使材料晶粒粗大，變脆并(bing)給(gei)工(gong)件(jian)結(jie)構施加(jia)(jia)壓力，并(bing)且(qie)只能(neng)承載(zai)強度低的(de)(de)小模(mo)數(shu)齒輪。目前，生(sheng)產中(zhong)最常用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)卻至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳后(hou)(hou)進行(xing)空氣冷(leng)(leng)(leng)卻，然后(hou)(hou)在爐(lu)中(zhong)進行(xing)重新加(jia)(jia)熱(re)(re)和淬(cui)火(huo)。因為滲碳后(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷(leng)(leng)(leng)卻到(dao)(dao)一(yi)定溫(wen)度，所(suo)以溫(wen)度越(yue)低，越(yue)有利于減少工(gong)件(jian)表面(mian)的(de)(de)氧(yang)化(hua)脫(tuo)碳，爐(lu)子溫(wen)度越(yue)低，工(gong)件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻速度越(yue)慢;另(ling)一(yi)方(fang)面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到(dao)(dao)爐(lu)中(zhong)。為了確(que)保淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的(de)(de)表面(mian)質量，需(xu)要一(yi)段時(shi)間來確(que)定加(jia)(jia)熱(re)(re)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)爐(lu)氣的(de)(de)碳勢。因此，當前的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)過(guo)程(cheng)(cheng)需(xu)要很(hen)長時(shi)間。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)碳階(jie)段。優化滲(shen)碳勢，滲(shen)碳時間和(he)滲(shen)碳時間等工藝(yi)參數，以更(geng)快的滲(shen)碳速度(du)達到表面碳濃度(du)，滲(shen)碳深(shen)度(du)和(he)滲(shen)碳層碳濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻階段(duan)。隨著爐(lu)溫(wen)的緩慢(man)降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層上(shang)。當它冷(leng)卻到620°C以下時(shi)，它將(jiang)(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在此(ci)階段(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)將(jiang)(jiang)出(chu)現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)(hua)，為(wei)隨后的淬火做(zuo)準備。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的球(qiu)化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用主(zhu)要取決于(yu)表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)高，則(ze)會形成(cheng)粗大的網(wang)眼或(huo)大的碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)，且球(qiu)化(hua)(hua)(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)必須控(kong)制在0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)熱處理技術的控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)火加熱階段(duan)(duan)。該(gai)階段(duan)(duan)技術的(de)(de)(de)關鍵是將淬(cui)火和加熱過程分(fen)為(wei)兩個階段(duan)(duan)。一(yi)階段(duan)(duan)的(de)(de)(de)加熱溫度高達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯(xin)部的(de)(de)(de)轉變(bian)。此時，珠(zhu)光(guang)體(ti)轉變(bian)成奧氏體(ti)，并且在(zai)滲透層中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)些碳化(hua)物(wu)溶(rong)解(jie)到奧氏體(ti)中(zhong)，這(zhe)確保了(le)淬(cui)火后馬氏體(ti)的(de)(de)(de)高硬度和強度，同(tong)時保留了(le)適量的(de)(de)(de)未溶(rong)解(jie)碳化(hua)物(wu)。第二(er)階段(duan)(duan)較低(di)的(de)(de)(de)加熱溫度為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低(di)淬(cui)火應力，同(tong)時有利于表面(mian)獲得高硬度。

（4）回(hui)火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的低溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變為(wei)回(hui)火(huo)馬(ma)氏體(ti)(ti)，表面殘留(liu)(liu)的奧(ao)氏體(ti)(ti)分解為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)。為(wei)了使殘留(liu)(liu)奧(ao)氏體(ti)(ti)的相變充分并(bing)有(you)助(zhu)于消除(chu)熱處理的應力，采用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的實踐(jian)，新(xin)的滲碳復(fu)合(he)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)工(gong)藝具(ju)有明顯的節能降耗(hao)(hao)(hao)效果。它可(ke)以將原始(shi)滲碳熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)的過程周期縮(suo)短約20，將能耗(hao)(hao)(hao)至少(shao)降低10，還可(ke)以減少(shao)滲碳劑的消耗(hao)(hao)(hao)，并有效地減少(shao)熱(re)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)。生產成本;此外，該方法(fa)具(ju)有良好(hao)的可(ke)重(zhong)復(fu)性(xing)和高(gao)質量穩(wen)定(ding)性(xing)。