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(yao)對其(qi)進(jin)行滲碳和(he)淬火處理以滿足(zu)其(qi)性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)降至滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)的淬(cui)(cui)(cui)火(huo)溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)在保溫(wen)后(hou)(hou)直接淬(cui)(cui)(cui)火(huo)。使(shi)用這(zhe)種(zhong)方(fang)法，很容易使(shi)材(cai)料晶(jing)粒粗大，變脆并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施加(jia)壓力(li)，并且只能承載(zai)強(qiang)度(du)低(di)(di)的小模數齒(chi)輪。目前(qian)，生(sheng)產中最(zui)常用的20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的工(gong)(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻(que)(que)(que)至550°C，并在滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)進行(xing)空氣(qi)冷(leng)卻(que)(que)(que)，然后(hou)(hou)在爐(lu)中進行(xing)重新加(jia)熱(re)和淬(cui)(cui)(cui)火(huo)。因(yin)為(wei)滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)(xu)要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻(que)(que)(que)到一(yi)定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越低(di)(di)，越有利于(yu)減(jian)少工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面的氧(yang)化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)度(du)越低(di)(di)，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的冷(leng)卻(que)(que)(que)速度(du)越慢;另一(yi)方(fang)面，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)到爐(lu)中。為(wei)了確(que)保淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)的表(biao)面質量，需(xu)(xu)要(yao)一(yi)段時(shi)間(jian)來確(que)定加(jia)熱(re)過程中爐(lu)氣(qi)的碳(tan)勢。因(yin)此，當前(qian)的熱(re)處(chu)理(li)過程需(xu)(xu)要(yao)很長時(shi)間(jian)。

技術(shu)新工(gong)藝的技術(shu)要(yao)點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)階段(duan)。優化(hua)滲(shen)(shen)碳(tan)勢(shi)，滲(shen)(shen)碳(tan)時間和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)時間等工藝(yi)參數，以(yi)更快的滲(shen)(shen)碳(tan)速度(du)(du)(du)(du)達(da)到表面碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)深度(du)(du)(du)(du)和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)層碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)溫度(du)(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)(jie)(jie)段(duan)。隨(sui)著爐溫的緩(huan)慢(man)降低(di)，少(shao)量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐(zhu)漸沉(chen)淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層上(shang)(shang)。當(dang)它(ta)冷卻到620°C以下時，它(ta)將保持恒(heng)溫。在此(ci)(ci)階(jie)(jie)(jie)段(duan)，奧(ao)氏體(ti)將轉變為(wei)珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang)將出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)。部分球(qiu)化，為(wei)隨(sui)后的淬(cui)火做準備。等溫階(jie)(jie)(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)的球(qiu)化作用主(zhu)要取(qu)決(jue)于表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)高，則會形(xing)成粗大的網眼或(huo)大的碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)，且(qie)球(qiu)化效果(guo)差。因此(ci)(ci)，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)必須控制在0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化合物(wu)熱處理技術的控制點(dian)之(zhi)一。

（3）淬火(huo)加(jia)(jia)熱(re)階(jie)(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)(jie)段(duan)技(ji)術的(de)關鍵是將淬火(huo)和加(jia)(jia)熱(re)過程分為兩(liang)個階(jie)(jie)段(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)高(gao)達840?860°C，這有利(li)于(yu)鐵氧體(ti)在工件芯部(bu)的(de)轉(zhuan)變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)轉(zhuan)變(bian)成奧氏體(ti)，并且在滲透層中(zhong)的(de)一些(xie)碳化(hua)物(wu)溶(rong)解到奧氏體(ti)中(zhong)，這確(que)保了淬火(huo)后馬氏體(ti)的(de)高(gao)硬度(du)和強度(du)，同時(shi)保留了適量的(de)未溶(rong)解碳化(hua)物(wu)。第二階(jie)(jie)段(duan)較低的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫(wen)度(du)為810?830℃，是為了降低淬火(huo)應力，同時(shi)有利(li)于(yu)表(biao)面獲得(de)高(gao)硬度(du)。

（4）回(hui)(hui)火階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)(hui)火，淬(cui)火的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)為回(hui)(hui)火馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，表面(mian)殘留(liu)(liu)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)分解為馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。為了使殘留(liu)(liu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)相變(bian)充分并有助于(yu)消除熱處(chu)理的(de)應(ying)力，采用(yong)了兩次回(hui)(hui)火。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)多年(nian)的實(shi)踐，新的滲(shen)碳復合熱(re)處(chu)理工藝具(ju)(ju)有(you)明顯的節能(neng)降(jiang)耗效(xiao)果。它可以將原始滲(shen)碳熱(re)處(chu)理的過(guo)程周期縮短(duan)約20，將能(neng)耗至少降(jiang)低10，還可以減(jian)少滲(shen)碳劑的消(xiao)耗，并有(you)效(xiao)地減(jian)少熱(re)處(chu)理。生產成本;此外(wai)，該(gai)方法具(ju)(ju)有(you)良好的可重(zhong)復性和高質量穩定(ding)性。