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(dui)其進(jin)行滲(shen)碳和淬火處(chu)理以滿(man)足其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫度(du)(du)降(jiang)至滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)溫度(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)直(zhi)接淬(cui)火(huo)。使用這種方法，很容(rong)易使材料(liao)晶粒粗大(da)，變脆并給工件(jian)(jian)結構施加(jia)(jia)壓力，并且只能承載強度(du)(du)低(di)(di)的(de)(de)(de)小模(mo)數齒輪。目前，生產中最常用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷卻(que)至550°C，并在滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)進行空氣冷卻(que)，然(ran)后(hou)(hou)在爐(lu)中進行重新加(jia)(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因為滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子(zi)冷卻(que)到一定溫度(du)(du)，所以溫度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)低(di)(di)，越(yue)(yue)(yue)有(you)利于(yu)減少(shao)工件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐(lu)子(zi)溫度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)低(di)(di)，工件(jian)(jian)的(de)(de)(de)冷卻(que)速度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)慢(man);另一方面，將(jiang)(jiang)工件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)中。為了確保淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)工件(jian)(jian)的(de)(de)(de)表面質(zhi)量，需要(yao)一段(duan)時間(jian)來確定加(jia)(jia)熱過程(cheng)(cheng)中爐(lu)氣的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當前的(de)(de)(de)熱處理過程(cheng)(cheng)需要(yao)很長時間(jian)。

技術(shu)新工藝(yi)的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)間等工藝參數，以更快(kuai)的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度達(da)到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐冷(leng)卻階(jie)(jie)段。隨(sui)著爐溫的(de)緩(huan)慢降(jiang)低，少量(liang)細(xi)孔滲碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在(zai)滲碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當(dang)它冷(leng)卻到620°C以下時，它將保持恒溫。在(zai)此階(jie)(jie)段，奧氏(shi)體(ti)將轉變為珠(zhu)光體(ti)，并且滲碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分球化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做準備。等溫階(jie)(jie)段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)球化(hua)(hua)作用主要取決(jue)于表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網眼或大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且球化(hua)(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度必(bi)須控制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物熱處理技術的(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬火加(jia)(jia)熱(re)階(jie)段(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)技術的(de)(de)關鍵(jian)是將淬火和加(jia)(jia)熱(re)過程分為兩個階(jie)段(duan)(duan)。一階(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧(yang)體(ti)在(zai)(zai)工(gong)件芯部的(de)(de)轉變。此時，珠光體(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)，并且在(zai)(zai)滲透層中(zhong)的(de)(de)一些(xie)碳(tan)化(hua)物(wu)溶(rong)解(jie)到奧(ao)氏體(ti)中(zhong)，這(zhe)確保了(le)淬火后馬氏體(ti)的(de)(de)高(gao)硬度(du)(du)(du)和強度(du)(du)(du)，同(tong)時保留了(le)適(shi)量的(de)(de)未(wei)溶(rong)解(jie)碳(tan)化(hua)物(wu)。第二階(jie)段(duan)(duan)較低的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)為810?830℃，是為了(le)降低淬火應力，同(tong)時有利于表(biao)面獲(huo)得高(gao)硬度(du)(du)(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的低溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)，淬(cui)火(huo)的馬氏體轉變為回(hui)(hui)火(huo)馬氏體，表面殘(can)(can)留(liu)的奧(ao)氏體分解(jie)為馬氏體。為了(le)使殘(can)(can)留(liu)奧(ao)氏體的相變充分并有助于消(xiao)除熱處理的應力，采(cai)用了(le)兩(liang)次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)(de)(de)實踐，新(xin)的(de)(de)(de)滲碳(tan)復(fu)合熱(re)處理工(gong)藝具有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)節能降(jiang)(jiang)耗(hao)效果(guo)。它可(ke)以將(jiang)原始滲碳(tan)熱(re)處理的(de)(de)(de)過(guo)程周(zhou)期縮短(duan)約(yue)20，將(jiang)能耗(hao)至少(shao)(shao)降(jiang)(jiang)低10，還可(ke)以減少(shao)(shao)滲碳(tan)劑的(de)(de)(de)消耗(hao)，并有效地減少(shao)(shao)熱(re)處理。生產成本(ben);此外，該方(fang)法具有良好的(de)(de)(de)可(ke)重復(fu)性和高質量穩定性。