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)(qi)進(jin)行(xing)滲碳和(he)淬火處理以(yi)滿足(zu)其(qi)(qi)性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)至滲碳(tan)后(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后(hou)在保溫(wen)(wen)后(hou)直接(jie)淬(cui)火(huo)。使用這種(zhong)方法(fa)，很容易使材料晶粒(li)粗(cu)大，變脆(cui)并給(gei)工(gong)件(jian)(jian)結構(gou)施加壓(ya)力，并且只能承載強(qiang)度(du)(du)(du)低的(de)(de)小模數齒輪。目前，生(sheng)產(chan)中最常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)卻(que)(que)(que)至550°C，并在滲碳(tan)后(hou)進行空氣冷(leng)卻(que)(que)(que)，然后(hou)在爐(lu)(lu)中進行重新加熱和淬(cui)火(huo)。因為(wei)滲碳(tan)后(hou)需(xu)要(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)子冷(leng)卻(que)(que)(que)到(dao)一(yi)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所以溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低，越(yue)有利于(yu)減少工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)速度(du)(du)(du)越(yue)慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中。為(wei)了確(que)保淬(cui)火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)質量，需(xu)要(yao)一(yi)段(duan)時間來確(que)定(ding)加熱過程(cheng)中爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)(de)熱處(chu)理過程(cheng)需(xu)要(yao)很長時間。

技術新工藝的技術要點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)時(shi)間等工藝(yi)參數(shu)，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度(du)(du)達(da)到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷卻階(jie)(jie)(jie)段。隨(sui)著爐溫的(de)緩慢(man)降(jiang)低，少量(liang)細(xi)孔滲(shen)碳(tan)體(ti)逐漸(jian)沉淀在(zai)(zai)滲(shen)碳(tan)表面(mian)層上。當它冷卻到620°C以(yi)下時，它將保持恒(heng)溫。在(zai)(zai)此階(jie)(jie)(jie)段，奧氏體(ti)將轉(zhuan)變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)表面(mian)上將出(chu)現碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)。部分球化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做準備。等(deng)溫階(jie)(jie)(jie)段碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)球化(hua)(hua)作用主要取決于表面(mian)碳(tan)含量(liang)。如果(guo)表面(mian)碳(tan)濃度(du)高，則會形成粗(cu)大的(de)網(wang)眼(yan)或大的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)，且球化(hua)(hua)效果(guo)差。因此，表面(mian)碳(tan)濃度(du)必須控制在(zai)(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)熱處(chu)理技術(shu)的(de)控制點(dian)之一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火(huo)和加熱過程分為(wei)兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)加熱溫度(du)(du)高(gao)達(da)840?860°C，這有(you)利于鐵氧體在工件芯部的(de)(de)轉變。此時(shi)(shi)，珠光體轉變成奧氏體，并且在滲透層中的(de)(de)一些(xie)碳(tan)(tan)化物(wu)溶(rong)解到奧氏體中，這確保了(le)(le)淬(cui)火(huo)后馬(ma)氏體的(de)(de)高(gao)硬度(du)(du)和強度(du)(du)，同(tong)時(shi)(shi)保留了(le)(le)適量的(de)(de)未溶(rong)解碳(tan)(tan)化物(wu)。第二階段(duan)較低(di)的(de)(de)加熱溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)(le)降低(di)淬(cui)火(huo)應力，同(tong)時(shi)(shi)有(you)利于表面獲(huo)得高(gao)硬度(du)(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)低(di)溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)轉變為回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘(can)留的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)分解為馬氏(shi)體(ti)(ti)。為了(le)(le)使(shi)殘(can)留奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)相變充分并(bing)有助(zhu)于消除熱處理的(de)(de)應(ying)力，采用了(le)(le)兩次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)(guo)多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復合熱處理(li)工藝(yi)具有明(ming)顯的(de)節能降耗(hao)(hao)效(xiao)果。它可(ke)以將原(yuan)始滲碳熱處理(li)的(de)過(guo)(guo)程周期縮(suo)短約20，將能耗(hao)(hao)至少降低(di)10，還可(ke)以減少滲碳劑的(de)消耗(hao)(hao)，并有效(xiao)地減少熱處理(li)。生(sheng)產成本;此外(wai)，該方法具有良好的(de)可(ke)重復性和高(gao)質量(liang)穩定性。