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(dui)其進行滲碳和(he)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)(shi)將(jiang)溫(wen)度(du)(du)降至滲碳后(hou)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)，然后(hou)在保溫(wen)后(hou)直接淬(cui)(cui)火(huo)(huo)。使(shi)用這種(zhong)方法，很容(rong)易使(shi)材(cai)料晶(jing)粒(li)粗大，變(bian)脆并給工(gong)件(jian)結(jie)構(gou)施加(jia)壓力，并且只能承載強度(du)(du)低的(de)小模數齒輪。目前，生產(chan)中最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工(gong)藝是(shi)(shi)將(jiang)爐(lu)(lu)冷卻(que)至550°C，并在滲碳后(hou)進行(xing)空氣(qi)(qi)冷卻(que)，然后(hou)在爐(lu)(lu)中進行(xing)重新加(jia)熱和(he)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)。因為滲碳后(hou)需(xu)要將(jiang)爐(lu)(lu)子冷卻(que)到(dao)一(yi)定溫(wen)度(du)(du)，所以溫(wen)度(du)(du)越低，越有(you)利于減少工(gong)件(jian)表面(mian)的(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)(du)越低，工(gong)件(jian)的(de)冷卻(que)速度(du)(du)越慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中。為了(le)確(que)保淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)工(gong)件(jian)的(de)表面(mian)質量，需(xu)要一(yi)段(duan)時(shi)間來確(que)定加(jia)熱過程中爐(lu)(lu)氣(qi)(qi)的(de)碳勢。因此，當(dang)前的(de)熱處理過程需(xu)要很長時(shi)間。

技(ji)術(shu)新工(gong)藝(yi)的技(ji)術(shu)要點(dian)如下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)階段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)時間和滲(shen)(shen)碳(tan)時間等(deng)工藝參數，以更快的(de)滲(shen)(shen)碳(tan)速度(du)達到(dao)表(biao)面碳(tan)濃度(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)深度(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)層碳(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲碳爐冷(leng)(leng)卻階(jie)段(duan)。隨著(zhu)爐溫(wen)(wen)的(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲碳體逐漸(jian)沉淀(dian)在滲碳表(biao)(biao)(biao)面層上。當它冷(leng)(leng)卻到620°C以下時(shi)，它將(jiang)保持恒溫(wen)(wen)。在此階(jie)段(duan)，奧氏體將(jiang)轉變為(wei)珠光體，并且滲碳表(biao)(biao)(biao)面上將(jiang)出(chu)現碳化物。部(bu)分球(qiu)(qiu)化，為(wei)隨后(hou)的(de)淬火做準備。等溫(wen)(wen)階(jie)段(duan)碳化物的(de)球(qiu)(qiu)化作(zuo)用主要取(qu)決于(yu)表(biao)(biao)(biao)面碳含量。如果表(biao)(biao)(biao)面碳濃度高(gao)，則會形成(cheng)粗(cu)大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳化物，且球(qiu)(qiu)化效果差(cha)。因此，表(biao)(biao)(biao)面碳濃度必(bi)須控(kong)制在0.85?1.00，這是該滲碳化合(he)物熱處理技(ji)術的(de)控(kong)制點之一。

（3）淬火(huo)加(jia)熱(re)(re)階(jie)段(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)技術的(de)關鍵是將淬火(huo)和加(jia)熱(re)(re)過程(cheng)分為兩個階(jie)段(duan)(duan)。一(yi)(yi)階(jie)段(duan)(duan)的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)高達840?860°C，這有(you)利于鐵氧體(ti)(ti)在工件芯部的(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉變(bian)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)(ti)，并且在滲透(tou)層中的(de)一(yi)(yi)些碳化物溶解到奧氏(shi)體(ti)(ti)中，這確(que)保了(le)淬火(huo)后馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)高硬度(du)(du)(du)和強度(du)(du)(du)，同時(shi)保留(liu)了(le)適量(liang)的(de)未溶解碳化物。第二階(jie)段(duan)(duan)較低(di)的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)為810?830℃，是為了(le)降低(di)淬火(huo)應力(li)，同時(shi)有(you)利于表面獲得(de)高硬度(du)(du)(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變為(wei)(wei)回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘留的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)分(fen)解(jie)為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)。為(wei)(wei)了使(shi)殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相(xiang)變充分(fen)并有助(zhu)于(yu)消除熱處理的(de)(de)應力，采(cai)用了兩次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多(duo)年的(de)實(shi)踐，新(xin)的(de)滲碳復合熱(re)處理工藝具(ju)有(you)明(ming)顯的(de)節能(neng)降(jiang)耗(hao)效(xiao)果。它可(ke)以將(jiang)原始滲碳熱(re)處理的(de)過(guo)程周期縮短約20，將(jiang)能(neng)耗(hao)至少降(jiang)低(di)10，還(huan)可(ke)以減少滲碳劑的(de)消耗(hao)，并有(you)效(xiao)地減少熱(re)處理。生產成本;此外，該方法具(ju)有(you)良好的(de)可(ke)重復性和高質量穩定(ding)性。