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(qi)進行滲(shen)碳和(he)淬火處理以滿(man)足其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)度降至滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度，然(ran)后(hou)(hou)在保溫(wen)(wen)后(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)。使用這種(zhong)方法(fa)，很(hen)(hen)容易使材料晶粒粗大，變脆(cui)并(bing)給工(gong)件結構施加(jia)壓力，并(bing)且(qie)只能承載(zai)強(qiang)度低(di)的(de)(de)小模數齒(chi)輪。目(mu)前，生產中最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件的(de)(de)工(gong)藝(yi)是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻至550°C，并(bing)在滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)進行(xing)空(kong)氣冷(leng)卻，然(ran)后(hou)(hou)在爐(lu)中進行(xing)重新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因為滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要(yao)(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻到一定溫(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有利于減(jian)少工(gong)件表面的(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)低(di)，工(gong)件的(de)(de)冷(leng)卻速度越(yue)(yue)慢;另一方面，將(jiang)(jiang)工(gong)件淬(cui)火(huo)到爐(lu)中。為了確保淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件的(de)(de)表面質量(liang)，需(xu)要(yao)(yao)一段(duan)時間(jian)來(lai)確定加(jia)熱過(guo)程(cheng)中爐(lu)氣的(de)(de)碳(tan)勢。因此，當(dang)前的(de)(de)熱處理(li)過(guo)程(cheng)需(xu)要(yao)(yao)很(hen)(hen)長時間(jian)。

技術新(xin)工藝的(de)技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)階段(duan)。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)等(deng)工藝參數，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)速(su)度達到表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)深度和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度梯度。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)溫(wen)度為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐冷卻階段。隨著爐溫的(de)緩慢降低，少量細孔滲碳(tan)(tan)體(ti)(ti)逐漸(jian)沉淀在(zai)滲碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)層(ceng)上。當它冷卻到620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫。在(zai)此(ci)階段，奧氏體(ti)(ti)將(jiang)轉變為珠光(guang)體(ti)(ti)，并且滲碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)，為隨后(hou)的(de)淬(cui)火做(zuo)準(zhun)備。等溫階段碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)作用主(zhu)要取決(jue)于表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)含量。如(ru)果表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網(wang)眼或大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且球(qiu)化(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度必須控(kong)制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱(re)處理技術的(de)控(kong)制(zhi)點之一。

（3）淬火(huo)加熱階段(duan)。該階段(duan)技(ji)術的(de)(de)(de)關鍵是將淬火(huo)和加熱過程分為兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)(de)加熱溫度(du)高達840?860°C，這有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)鐵(tie)氧體(ti)在工件芯部的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變成(cheng)奧(ao)(ao)氏體(ti)，并且(qie)在滲透層中的(de)(de)(de)一些碳(tan)(tan)化物溶解(jie)到奧(ao)(ao)氏體(ti)中，這確保了(le)(le)淬火(huo)后馬(ma)氏體(ti)的(de)(de)(de)高硬(ying)度(du)和強度(du)，同時保留了(le)(le)適量的(de)(de)(de)未溶解(jie)碳(tan)(tan)化物。第二(er)階段(duan)較低的(de)(de)(de)加熱溫度(du)為810?830℃，是為了(le)(le)降低淬火(huo)應力，同時有(you)(you)利(li)于(yu)(yu)表(biao)面獲(huo)得(de)高硬(ying)度(du)。

（4）回(hui)火(huo)階段。通(tong)過(guo)200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬氏體轉變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)馬氏體，表面殘(can)留的(de)奧氏體分解為(wei)馬氏體。為(wei)了使殘(can)留奧氏體的(de)相變(bian)充分并有助(zhu)于消除熱處理的(de)應(ying)力，采(cai)用了兩次(ci)回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實(shi)踐，新的(de)滲(shen)碳復合(he)熱(re)(re)處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)具(ju)有(you)(you)明(ming)顯的(de)節能(neng)降耗(hao)效果。它可(ke)以將(jiang)原始(shi)滲(shen)碳熱(re)(re)處(chu)理(li)的(de)過程周期縮短約20，將(jiang)能(neng)耗(hao)至少(shao)降低10，還可(ke)以減(jian)少(shao)滲(shen)碳劑(ji)的(de)消耗(hao)，并(bing)有(you)(you)效地(di)減(jian)少(shao)熱(re)(re)處(chu)理(li)。生產成本;此外，該方法具(ju)有(you)(you)良好的(de)可(ke)重復性和高質量穩定性。