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(xu)要對其(qi)進行滲碳和淬火處理以滿足其(qi)性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)降(jiang)至(zhi)滲碳后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)淬火溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)(hou)在(zai)(zai)保溫(wen)后(hou)(hou)(hou)直(zhi)接淬火。使用(yong)這種方法(fa)，很(hen)容易(yi)使材(cai)料晶(jing)粒粗(cu)大(da)，變脆并(bing)給工(gong)(gong)(gong)件結(jie)構(gou)施加壓力，并(bing)且只能承載強度(du)低(di)(di)的(de)(de)(de)小(xiao)模數(shu)齒輪。目前，生產中(zhong)最常用(yong)的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)是將(jiang)(jiang)(jiang)爐冷卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)在(zai)(zai)滲碳后(hou)(hou)(hou)進(jin)行空氣(qi)冷卻(que)，然后(hou)(hou)(hou)在(zai)(zai)爐中(zhong)進(jin)行重新加熱和淬火。因為(wei)滲碳后(hou)(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)(jiang)(jiang)爐子冷卻(que)到一(yi)定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越低(di)(di)，越有(you)利于減少工(gong)(gong)(gong)件表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)氧化脫(tuo)碳，爐子溫(wen)度(du)越低(di)(di)，工(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)(de)冷卻(que)速(su)度(du)越慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)(jiang)(jiang)工(gong)(gong)(gong)件淬火到爐中(zhong)。為(wei)了確保淬火后(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定加熱過(guo)程(cheng)中(zhong)爐氣(qi)的(de)(de)(de)碳勢。因此，當前的(de)(de)(de)熱處理過(guo)程(cheng)需(xu)要很(hen)長時間。

技(ji)術新工(gong)藝的技(ji)術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)(jian)和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)(jian)等(deng)工藝參數，以(yi)更快(kuai)的(de)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速(su)度(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻(que)階段。隨著爐溫(wen)(wen)的(de)緩慢(man)降低，少量細孔滲碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在滲碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層(ceng)上。當它冷(leng)卻(que)到620°C以下時，它將保(bao)持(chi)恒溫(wen)(wen)。在此階段，奧氏體(ti)將轉變為(wei)珠光體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將出(chu)現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分球化(hua)，為(wei)隨后的(de)淬火做準備。等溫(wen)(wen)階段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)球化(hua)作(zuo)用主要取(qu)決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度高，則(ze)會(hui)形(xing)成(cheng)粗大的(de)網眼(yan)或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且(qie)球化(hua)效(xiao)果差。因(yin)此，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度必須控制在0.85?1.00，這是(shi)該(gai)滲碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬火加熱階段(duan)。該階段(duan)技(ji)術的(de)關(guan)鍵是將淬火和加熱過程(cheng)分(fen)為(wei)兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)加熱溫度(du)高達840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在(zai)工件(jian)芯部的(de)轉變。此時，珠光體(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)，并且在(zai)滲透層中的(de)一些(xie)碳化物溶解到(dao)奧(ao)氏體(ti)中，這確保了淬火后(hou)馬(ma)氏體(ti)的(de)高硬(ying)度(du)和強度(du)，同時保留了適量(liang)的(de)未溶解碳化物。第二階段(duan)較低的(de)加熱溫度(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了降(jiang)低淬火應力，同時有利(li)于表面獲(huo)得高硬(ying)度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通(tong)過(guo)200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)，淬(cui)火(huo)(huo)的(de)(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變為(wei)回(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏體(ti)(ti)，表(biao)面(mian)殘留的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)分解為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)。為(wei)了(le)使殘留奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)相變充分并(bing)有助于消除熱處理的(de)(de)應力，采(cai)用了(le)兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的實踐，新的滲(shen)碳(tan)復合熱處(chu)理(li)(li)工(gong)藝具(ju)有(you)明(ming)顯的節能(neng)降耗效果。它(ta)可(ke)以將(jiang)原始滲(shen)碳(tan)熱處(chu)理(li)(li)的過程周期縮短約20，將(jiang)能(neng)耗至少降低(di)10，還可(ke)以減少滲(shen)碳(tan)劑的消耗，并有(you)效地(di)減少熱處(chu)理(li)(li)。生產(chan)成本;此外(wai)，該方法具(ju)有(you)良好的可(ke)重復性和高(gao)質量穩定性。