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)對其進行(xing)滲碳(tan)和淬火處理以滿(man)足(zu)其性(xing)能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)度(du)降至滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)淬(cui)(cui)火溫(wen)度(du)，然(ran)后(hou)(hou)在保(bao)溫(wen)后(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)(cui)火。使用這種方法，很容易使材料晶粒粗大，變脆并(bing)給工件結構施(shi)加壓力，并(bing)且只能承載強度(du)低(di)的(de)(de)(de)(de)小模(mo)數齒輪。目前，生產中(zhong)最常(chang)用的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)(de)(de)工藝是將(jiang)爐(lu)冷(leng)卻(que)(que)至550°C，并(bing)在滲碳(tan)后(hou)(hou)進行空氣(qi)冷(leng)卻(que)(que)，然(ran)后(hou)(hou)在爐(lu)中(zhong)進行重新加熱(re)和(he)淬(cui)(cui)火。因(yin)為(wei)滲碳(tan)后(hou)(hou)需要將(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻(que)(que)到一定溫(wen)度(du)，所(suo)以溫(wen)度(du)越低(di)，越有(you)利于減(jian)少(shao)工件表面的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)度(du)越低(di)，工件的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)速度(du)越慢;另(ling)一方面，將(jiang)工件淬(cui)(cui)火到爐(lu)中(zhong)。為(wei)了確保(bao)淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)工件的(de)(de)(de)(de)表面質(zhi)量，需要一段(duan)時間來確定加熱(re)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)爐(lu)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)(de)(de)(de)熱(re)處(chu)理(li)過(guo)(guo)程(cheng)需要很長(chang)時間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要點(dian)如下：

（1）滲(shen)碳(tan)階段(duan)。優化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時間(jian)和(he)滲(shen)碳(tan)時間(jian)等工(gong)藝參數，以更快的(de)滲(shen)碳(tan)速度達到表面碳(tan)濃(nong)度，滲(shen)碳(tan)深度和(he)滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃(nong)度梯度。滲(shen)碳(tan)溫度為900℃。

（2）滲碳(tan)爐(lu)冷(leng)卻階段。隨著爐(lu)溫(wen)的(de)(de)緩慢(man)降低，少量細孔滲碳(tan)體(ti)逐漸(jian)沉(chen)淀在(zai)滲碳(tan)表面(mian)層上。當它冷(leng)卻到620°C以下(xia)時，它將(jiang)保(bao)持恒(heng)溫(wen)。在(zai)此(ci)階段，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)，并且滲碳(tan)表面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)化物(wu)。部(bu)分(fen)球(qiu)化，為(wei)隨后的(de)(de)淬(cui)火(huo)做準備。等溫(wen)階段碳(tan)化物(wu)的(de)(de)球(qiu)化作用主要(yao)取決于表面(mian)碳(tan)含(han)量。如果表面(mian)碳(tan)濃(nong)度高，則會(hui)形成粗大(da)(da)的(de)(de)網眼或大(da)(da)的(de)(de)碳(tan)化物(wu)，且球(qiu)化效(xiao)果差。因此(ci)，表面(mian)碳(tan)濃(nong)度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)化合物(wu)熱處理技術的(de)(de)控制點(dian)之一。

（3）淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)加熱階段。該階段技術的關鍵是將淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)和(he)加熱過程分為(wei)兩個階段。一階段的加熱溫度高達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)(ti)在工件(jian)芯部的轉變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉變(bian)成(cheng)奧氏體(ti)(ti)，并(bing)且在滲(shen)透層中(zhong)的一些(xie)碳化物(wu)(wu)溶解到奧氏體(ti)(ti)中(zhong)，這確保(bao)(bao)了(le)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)后馬氏體(ti)(ti)的高硬度和(he)強(qiang)度，同時(shi)保(bao)(bao)留了(le)適量的未(wei)溶解碳化物(wu)(wu)。第二階段較(jiao)低的加熱溫度為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)應力，同時(shi)有利于表(biao)面獲得高硬度。

（4）回(hui)火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的低溫回(hui)火(huo)，淬(cui)火(huo)的馬氏體(ti)轉變為(wei)(wei)回(hui)火(huo)馬氏體(ti)，表面殘留的奧(ao)氏體(ti)分(fen)解為(wei)(wei)馬氏體(ti)。為(wei)(wei)了(le)使殘留奧(ao)氏體(ti)的相(xiang)變充分(fen)并有助于消除熱處理的應(ying)力，采(cai)用了(le)兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)實踐，新(xin)的(de)滲(shen)(shen)碳復合熱處理(li)工藝具有明顯的(de)節能(neng)(neng)降耗(hao)效(xiao)果。它可以將原始滲(shen)(shen)碳熱處理(li)的(de)過(guo)程周(zhou)期(qi)縮短約20，將能(neng)(neng)耗(hao)至少(shao)降低10，還可以減(jian)少(shao)滲(shen)(shen)碳劑的(de)消耗(hao)，并有效(xiao)地減(jian)少(shao)熱處理(li)。生產成(cheng)本;此外，該方(fang)法具有良好的(de)可重(zhong)復性和高質(zhi)量穩定性。