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(xu)要對其進行滲(shen)碳和淬(cui)火處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)度降(jiang)至滲碳(tan)(tan)(tan)后(hou)的(de)(de)淬(cui)火溫(wen)(wen)度，然(ran)后(hou)在(zai)(zai)保(bao)溫(wen)(wen)后(hou)直接(jie)淬(cui)火。使(shi)用這(zhe)種(zhong)方(fang)法，很(hen)容易使(shi)材料晶(jing)粒粗大，變(bian)脆并給工件(jian)結構(gou)施加(jia)壓力，并且只能承載強度低(di)的(de)(de)小模數齒(chi)輪(lun)。目前，生產中最常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)(de)工藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻(que)至550°C，并在(zai)(zai)滲碳(tan)(tan)(tan)后(hou)進行空(kong)氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)，然(ran)后(hou)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)(lu)中進行重新加(jia)熱和淬(cui)火。因為滲碳(tan)(tan)(tan)后(hou)需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)到(dao)一(yi)定溫(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)(yue)有利于減少工件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)(yue)低(di)，工件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速度越(yue)(yue)(yue)慢;另一(yi)方(fang)面(mian)，將(jiang)(jiang)工件(jian)淬(cui)火到(dao)爐(lu)(lu)(lu)中。為了(le)確(que)保(bao)淬(cui)火后(hou)工件(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)質量，需要(yao)一(yi)段時間來確(que)定加(jia)熱過程(cheng)中爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)勢。因此，當前的(de)(de)熱處理(li)過程(cheng)需要(yao)很(hen)長(chang)時間。

技術新工藝的技術要點如(ru)下：

（1）滲碳(tan)階(jie)段。優(you)化滲碳(tan)勢，滲碳(tan)時(shi)間和滲碳(tan)時(shi)間等工藝參(can)數(shu)，以更快的(de)滲碳(tan)速(su)度(du)(du)達到(dao)表面碳(tan)濃度(du)(du)，滲碳(tan)深度(du)(du)和滲碳(tan)層碳(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲碳(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段。隨著爐(lu)溫的(de)緩慢降低，少量細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)(mian)層上。當(dang)它(ta)冷卻到620°C以(yi)下時，它(ta)將保持恒溫。在此(ci)階段，奧(ao)氏體(ti)將轉變(bian)為(wei)珠光(guang)體(ti)，并(bing)且(qie)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)(mian)上將出(chu)現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物。部分球(qiu)化，為(wei)隨后的(de)淬火做(zuo)準備(bei)。等溫階段碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物的(de)球(qiu)化作用主要取決于表面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)含量。如果表面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物，且(qie)球(qiu)化效(xiao)果差。因此(ci)，表面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必(bi)須控制在0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化合物熱處(chu)理技術(shu)的(de)控制點之(zhi)一。

（3）淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱階(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)段(duan)技術的關鍵是將淬(cui)火(huo)(huo)和加(jia)熱過程(cheng)分(fen)為兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的加(jia)熱溫度高達(da)840?860°C，這有(you)利(li)于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工件芯部的轉變(bian)。此(ci)時，珠光體(ti)轉變(bian)成奧(ao)氏(shi)體(ti)，并且(qie)在(zai)滲透層中(zhong)的一些碳化(hua)物溶解到奧(ao)氏(shi)體(ti)中(zhong)，這確保(bao)了淬(cui)火(huo)(huo)后馬氏(shi)體(ti)的高硬度和強度，同時保(bao)留了適量(liang)的未(wei)溶解碳化(hua)物。第(di)二階(jie)段(duan)較低(di)的加(jia)熱溫度為810?830℃，是為了降(jiang)低(di)淬(cui)火(huo)(huo)應力，同時有(you)利(li)于(yu)表面獲得高硬度。

（4）回火階(jie)段(duan)。通過200?240℃的低溫回火，淬火的馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變為回火馬(ma)氏(shi)體(ti)，表面殘留(liu)的奧氏(shi)體(ti)分解(jie)為馬(ma)氏(shi)體(ti)。為了使(shi)殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)的相變充分并有助于消除(chu)熱處理的應力，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)多年的(de)實(shi)踐，新的(de)滲(shen)碳復(fu)合熱(re)處理工藝具(ju)有(you)明顯的(de)節能降耗效果(guo)。它可(ke)以(yi)將原始滲(shen)碳熱(re)處理的(de)過(guo)程周期縮短(duan)約20，將能耗至少(shao)降低10，還可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)滲(shen)碳劑的(de)消耗，并有(you)效地減(jian)少(shao)熱(re)處理。生產(chan)成本;此外(wai)，該方法具(ju)有(you)良好的(de)可(ke)重(zhong)復(fu)性和(he)高質量穩定性。