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(qi)進行(xing)滲(shen)碳和淬火處(chu)理(li)以滿足(zu)其(qi)性能要(yao)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)后的(de)(de)(de)(de)(de)淬火溫(wen)(wen)度(du)(du)，然(ran)后在保(bao)溫(wen)(wen)后直接淬火。使用(yong)這種方(fang)法，很容(rong)易使材料晶(jing)粒粗大，變脆并(bing)給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施加壓力，并(bing)且(qie)只(zhi)能承載(zai)強度(du)(du)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)小模(mo)數(shu)齒輪(lun)。目前(qian)，生產中(zhong)最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝是將爐(lu)冷(leng)(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)后進行空氣冷(leng)(leng)卻(que)，然(ran)后在爐(lu)中(zhong)進行重新加熱(re)和淬火。因為滲碳(tan)后需要(yao)將爐(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)到(dao)一(yi)(yi)定溫(wen)(wen)度(du)(du)，所(suo)以溫(wen)(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，越有利于(yu)減少工(gong)(gong)件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)(du)越慢(man);另一(yi)(yi)方(fang)面，將工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬火到(dao)爐(lu)中(zhong)。為了確(que)保(bao)淬火后工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表面質量，需要(yao)一(yi)(yi)段時(shi)間(jian)來確(que)定加熱(re)過(guo)程中(zhong)爐(lu)氣的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)處理過(guo)程需要(yao)很長(chang)時(shi)間(jian)。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段(duan)。優化(hua)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工(gong)藝參數，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度達到表面碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻(que)階段(duan)。隨(sui)著爐溫的(de)緩慢降低，少量(liang)細孔滲碳(tan)(tan)(tan)體逐漸(jian)沉淀在滲碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上(shang)。當它(ta)冷(leng)卻(que)到620°C以下時，它(ta)將(jiang)保持恒溫。在此階段(duan)，奧氏體將(jiang)轉變為珠(zhu)光體，并且(qie)滲碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物。部分球(qiu)化(hua)，為隨(sui)后(hou)的(de)淬火(huo)做準(zhun)備。等溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)球(qiu)化(hua)作用主要取(qu)決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則(ze)會(hui)形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物，且(qie)球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因(yin)此，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控制(zhi)在0.85?1.00，這(zhe)是(shi)該滲碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合物熱處理技術的(de)控制(zhi)點之(zhi)一。

（3）淬火加(jia)熱階段(duan)。該階段(duan)技(ji)術的(de)關鍵(jian)是將淬火和加(jia)熱過程分(fen)為兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)加(jia)熱溫度高(gao)達840?860°C，這有(you)(you)利(li)于鐵氧(yang)體(ti)在工件芯部的(de)轉(zhuan)變。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧(ao)氏(shi)體(ti)，并(bing)且在滲透層中(zhong)的(de)一些碳化物(wu)溶解到(dao)奧(ao)氏(shi)體(ti)中(zhong)，這確保了淬火后馬氏(shi)體(ti)的(de)高(gao)硬度和強度，同(tong)時保留(liu)了適量的(de)未(wei)溶解碳化物(wu)。第二階段(duan)較低的(de)加(jia)熱溫度為810?830℃，是為了降低淬火應(ying)力，同(tong)時有(you)(you)利(li)于表面(mian)獲得高(gao)硬度。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)，淬(cui)火(huo)的(de)馬氏體轉變為回(hui)火(huo)馬氏體，表面(mian)殘留的(de)奧(ao)氏體分(fen)解為馬氏體。為了使(shi)殘留奧(ao)氏體的(de)相變充(chong)分(fen)并(bing)有助于消除熱(re)處理(li)的(de)應力，采用了兩次(ci)回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的實(shi)踐，新的滲(shen)碳(tan)(tan)復合熱處理工(gong)藝具有明顯的節能(neng)降(jiang)耗(hao)效(xiao)果。它可(ke)以將原始滲(shen)碳(tan)(tan)熱處理的過程周期縮短約20，將能(neng)耗(hao)至少(shao)降(jiang)低10，還可(ke)以減(jian)少(shao)滲(shen)碳(tan)(tan)劑的消耗(hao)，并(bing)有效(xiao)地減(jian)少(shao)熱處理。生產(chan)成本(ben);此外，該(gai)方法(fa)具有良好的可(ke)重(zhong)復性和高質量(liang)穩定性。