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(shen)碳(tan)和淬火處理以滿足其性能(neng)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(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)的(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)度(du)(du)，然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)保溫(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接淬(cui)火(huo)。使(shi)用這種(zhong)方法，很容易(yi)使(shi)材(cai)料晶粒粗大，變(bian)脆并給工(gong)件(jian)結(jie)構(gou)施加壓力，并且只(zhi)能承(cheng)載強(qiang)度(du)(du)低的(de)小(xiao)模(mo)數齒(chi)輪(lun)。目前，生產中最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工(gong)藝是(shi)(shi)將(jiang)爐冷(leng)卻(que)至550°C，并在(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)進行空(kong)氣(qi)冷(leng)卻(que)，然(ran)(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐中進行重新加熱(re)(re)(re)和淬(cui)火(huo)。因為滲(shen)(shen)碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)爐子(zi)冷(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)度(du)(du)，所以溫(wen)度(du)(du)越低，越有利(li)于減(jian)少工(gong)件(jian)表面(mian)(mian)的(de)氧化(hua)脫碳(tan)，爐子(zi)溫(wen)度(du)(du)越低，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)越慢;另一(yi)方面(mian)(mian)，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到爐中。為了確(que)保淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的(de)表面(mian)(mian)質量，需(xu)要一(yi)段時(shi)間來確(que)定加熱(re)(re)(re)過程(cheng)中爐氣(qi)的(de)碳(tan)勢(shi)。因此，當前的(de)熱(re)(re)(re)處理過程(cheng)需(xu)要很長時(shi)間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要點(dian)如(ru)下：

（1）滲碳(tan)階段。優化(hua)滲碳(tan)勢，滲碳(tan)時間(jian)和滲碳(tan)時間(jian)等工(gong)藝(yi)參數(shu)，以更快的(de)滲碳(tan)速度(du)達到(dao)表面碳(tan)濃度(du)，滲碳(tan)深度(du)和滲碳(tan)層碳(tan)濃度(du)梯度(du)。滲碳(tan)溫度(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳爐冷卻階段(duan)。隨著爐溫的(de)緩慢降低，少量細孔滲(shen)碳體(ti)逐(zhu)漸沉淀在(zai)滲(shen)碳表(biao)面層上(shang)。當它(ta)冷卻到620°C以下(xia)時，它(ta)將(jiang)保持(chi)恒(heng)溫。在(zai)此階段(duan)，奧氏(shi)體(ti)將(jiang)轉(zhuan)變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳表(biao)面上(shang)將(jiang)出現(xian)碳化(hua)物(wu)(wu)。部分球化(hua)，為隨后的(de)淬火做準備。等溫階段(duan)碳化(hua)物(wu)(wu)的(de)球化(hua)作用主要(yao)取(qu)決于(yu)表(biao)面碳含量。如果表(biao)面碳濃(nong)度高，則會形成(cheng)粗大的(de)網眼或大的(de)碳化(hua)物(wu)(wu)，且球化(hua)效果差。因(yin)此，表(biao)面碳濃(nong)度必須控制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳化(hua)合(he)物(wu)(wu)熱(re)處理技術的(de)控制(zhi)點(dian)之(zhi)一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱(re)階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)(de)(de)關鍵是將淬(cui)火(huo)和(he)(he)加熱(re)過(guo)程分為(wei)兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)(de)加熱(re)溫度(du)(du)高(gao)(gao)達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)(de)(de)轉(zhuan)變。此時，珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并且在滲透(tou)層(ceng)中(zhong)的(de)(de)(de)一些碳化物溶解(jie)到(dao)奧氏體(ti)中(zhong)，這確保了淬(cui)火(huo)后馬(ma)氏體(ti)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)硬度(du)(du)和(he)(he)強(qiang)度(du)(du)，同時保留了適(shi)量的(de)(de)(de)未溶解(jie)碳化物。第二(er)階段(duan)較低(di)的(de)(de)(de)加熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了降低(di)淬(cui)火(huo)應力，同時有利于表面獲得(de)高(gao)(gao)硬度(du)(du)。

（4）回火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的低溫回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變為(wei)回火(huo)(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti)，表面殘(can)留的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)分解為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)。為(wei)了(le)使(shi)殘(can)留奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的相變充(chong)分并有(you)助于消(xiao)除熱處理的應力，采用了(le)兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復合熱處(chu)(chu)理工藝(yi)具(ju)有(you)明顯的(de)節能降耗(hao)(hao)效果。它可以將(jiang)原始(shi)滲碳熱處(chu)(chu)理的(de)過程(cheng)周期(qi)縮短(duan)約20，將(jiang)能耗(hao)(hao)至少(shao)降低10，還可以減少(shao)滲碳劑的(de)消耗(hao)(hao)，并有(you)效地減少(shao)熱處(chu)(chu)理。生產(chan)成本(ben);此外，該方法具(ju)有(you)良(liang)好的(de)可重復性和高質量(liang)穩定(ding)性。