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(dui)其(qi)進(jin)行滲碳和(he)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)溫度(du)(du)降至(zhi)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)溫度(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫后(hou)(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)。使用這種方法，很容易(yi)使材料晶粒粗大，變脆并(bing)給工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)壓(ya)力，并(bing)且只能承載強度(du)(du)低的(de)(de)小模數齒輪(lun)。目前(qian)，生產中最(zui)常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻至(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻，然(ran)后(hou)(hou)(hou)在(zai)爐(lu)中進行重新加(jia)熱(re)和淬(cui)火(huo)。因(yin)為(wei)(wei)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻到一(yi)定溫度(du)(du)，所(suo)以溫度(du)(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利(li)于(yu)減少工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐(lu)子溫度(du)(du)越(yue)(yue)低，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻速(su)度(du)(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)中。為(wei)(wei)了確保(bao)淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)質量，需要(yao)一(yi)段時(shi)間來(lai)確定加(jia)熱(re)過程(cheng)(cheng)中爐(lu)氣的(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因(yin)此，當(dang)前(qian)的(de)(de)熱(re)處理過程(cheng)(cheng)需要(yao)很長時(shi)間。

技(ji)術(shu)新工藝的技(ji)術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)碳階段。優化滲(shen)碳勢，滲(shen)碳時(shi)間(jian)和滲(shen)碳時(shi)間(jian)等工(gong)藝參數，以更快的滲(shen)碳速度(du)達到表面碳濃(nong)度(du)，滲(shen)碳深度(du)和滲(shen)碳層碳濃(nong)度(du)梯度(du)。滲(shen)碳溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷(leng)卻階段。隨(sui)著爐溫的(de)(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上。當它冷(leng)卻到620°C以下時，它將(jiang)保持(chi)恒溫。在(zai)此階段，奧氏(shi)體將(jiang)轉變為珠光體，并且滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上將(jiang)出現(xian)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分(fen)球化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)(de)淬火做準備。等溫階段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)球化(hua)(hua)作用主要取決(jue)于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)含量。如果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度高，則(ze)會形成(cheng)粗大的(de)(de)網眼或大的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且球化(hua)(hua)效果差(cha)。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物熱處理技(ji)術的(de)(de)控制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火加(jia)(jia)熱(re)(re)階段。該階段技術的(de)關鍵(jian)是(shi)將淬(cui)(cui)火和加(jia)(jia)熱(re)(re)過程分為兩個階段。一階段的(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)高達840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵氧體在(zai)工件(jian)芯部的(de)轉變(bian)。此時(shi)(shi)，珠光體轉變(bian)成(cheng)奧氏體，并且在(zai)滲透(tou)層中的(de)一些碳(tan)(tan)化物溶(rong)解(jie)到奧氏體中，這(zhe)確保(bao)(bao)了淬(cui)(cui)火后馬氏體的(de)高硬度(du)(du)和強度(du)(du)，同時(shi)(shi)保(bao)(bao)留(liu)了適量的(de)未溶(rong)解(jie)碳(tan)(tan)化物。第二階段較(jiao)低的(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)溫(wen)度(du)(du)為810?830℃，是(shi)為了降(jiang)低淬(cui)(cui)火應力(li)，同時(shi)(shi)有利于(yu)表(biao)面獲(huo)得高硬度(du)(du)。

（4）回(hui)火階段。通(tong)過200?240℃的(de)(de)(de)低溫(wen)回(hui)火，淬(cui)火的(de)(de)(de)馬氏(shi)體轉變(bian)為(wei)(wei)回(hui)火馬氏(shi)體，表(biao)面殘留(liu)的(de)(de)(de)奧氏(shi)體分(fen)解為(wei)(wei)馬氏(shi)體。為(wei)(wei)了使殘留(liu)奧氏(shi)體的(de)(de)(de)相變(bian)充分(fen)并有助于(yu)消除熱(re)處理的(de)(de)(de)應(ying)力(li)，采用了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲(shen)碳復合(he)熱處理(li)工藝具有(you)(you)明(ming)顯的(de)(de)節能降耗效果。它可以將(jiang)原始滲(shen)碳熱處理(li)的(de)(de)過程周期縮短約20，將(jiang)能耗至少降低10，還可以減少滲(shen)碳劑的(de)(de)消耗，并有(you)(you)效地減少熱處理(li)。生(sheng)產成本;此外，該方法具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)可重(zhong)復性(xing)和高(gao)質量穩定性(xing)。