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其進行滲碳和(he)淬(cui)火處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)降至滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)的(de)淬火(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，然后(hou)(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)(hou)直(zhi)接淬火(huo)。使(shi)用這種方法，很(hen)(hen)容易使(shi)材料晶(jing)粒粗大，變(bian)脆(cui)并(bing)給工(gong)(gong)件(jian)結(jie)構施加壓力，并(bing)且只能(neng)承載強度(du)低的(de)小模數齒輪(lun)。目(mu)前(qian)，生產中最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工(gong)(gong)藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐冷卻(que)至550°C，并(bing)在(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)進行空氣(qi)冷卻(que)，然后(hou)(hou)(hou)在(zai)爐中進行重新加熱和(he)淬火(huo)。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)需要將(jiang)(jiang)爐子冷卻(que)到一(yi)定溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，所以溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)越(yue)低，越(yue)有利于減少工(gong)(gong)件(jian)表面的(de)氧化脫碳(tan)，爐子溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)越(yue)低，工(gong)(gong)件(jian)的(de)冷卻(que)速度(du)越(yue)慢;另一(yi)方面，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬火(huo)到爐中。為了(le)確保(bao)淬火(huo)后(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)的(de)表面質量，需要一(yi)段時間(jian)來確定加熱過(guo)程中爐氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因此，當前(qian)的(de)熱處理過(guo)程需要很(hen)(hen)長時間(jian)。

技(ji)術(shu)新(xin)工(gong)藝(yi)的技(ji)術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)階段。優化(hua)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)時間(jian)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)時間(jian)等工藝參(can)數，以更快的(de)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)速度(du)(du)(du)(du)達到表面碳(tan)濃度(du)(du)(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)深度(du)(du)(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)層碳(tan)濃度(du)(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)溫度(du)(du)(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐(lu)冷(leng)卻階(jie)段(duan)。隨(sui)著爐(lu)溫的(de)(de)緩慢(man)降(jiang)低，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)層上。當它冷(leng)卻到620°C以下(xia)時(shi)，它將保持恒溫。在(zai)此階(jie)段(duan)，奧氏體(ti)將轉變為(wei)珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將出現碳(tan)化物(wu)。部分球化，為(wei)隨(sui)后的(de)(de)淬火做準備。等(deng)溫階(jie)段(duan)碳(tan)化物(wu)的(de)(de)球化作用主(zhu)要取決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)含量。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃度(du)高，則會形成粗(cu)大(da)的(de)(de)網眼或(huo)大(da)的(de)(de)碳(tan)化物(wu)，且球化效果差。因(yin)此，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃度(du)必須控制在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該(gai)滲(shen)碳(tan)化合物(wu)熱處(chu)理技術的(de)(de)控制點之一。

（3）淬(cui)火加熱階段(duan)。該階段(duan)技術的關鍵是將淬(cui)火和(he)加熱過(guo)程分為兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的加熱溫度(du)高(gao)達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在(zai)(zai)工件芯部的轉變。此時(shi)，珠光體(ti)轉變成奧氏(shi)體(ti)，并(bing)且在(zai)(zai)滲(shen)透層中的一(yi)些碳化物(wu)溶解(jie)到奧氏(shi)體(ti)中，這確保了(le)淬(cui)火后馬氏(shi)體(ti)的高(gao)硬度(du)和(he)強度(du)，同時(shi)保留(liu)了(le)適量的未溶解(jie)碳化物(wu)。第二階段(duan)較(jiao)低的加熱溫度(du)為810?830℃，是為了(le)降低淬(cui)火應(ying)力(li)，同時(shi)有利于表面獲(huo)得高(gao)硬度(du)。

（4）回火(huo)(huo)階(jie)段(duan)。通過200?240℃的低(di)溫回火(huo)(huo)，淬(cui)火(huo)(huo)的馬(ma)氏(shi)體轉(zhuan)變為回火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)體，表面(mian)殘(can)留的奧(ao)氏(shi)體分(fen)解(jie)為馬(ma)氏(shi)體。為了(le)使殘(can)留奧(ao)氏(shi)體的相變充分(fen)并有助于消除熱處理的應力，采用(yong)了(le)兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)(guo)多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復(fu)合(he)熱處理(li)(li)工藝具(ju)有明(ming)顯的(de)節能降耗效(xiao)果(guo)。它可(ke)(ke)以將(jiang)原(yuan)始(shi)滲碳熱處理(li)(li)的(de)過(guo)(guo)程周期縮短(duan)約20，將(jiang)能耗至少(shao)降低10，還可(ke)(ke)以減少(shao)滲碳劑的(de)消耗，并(bing)有效(xiao)地減少(shao)熱處理(li)(li)。生(sheng)產成本;此外(wai)，該方法具(ju)有良好(hao)的(de)可(ke)(ke)重復(fu)性(xing)和高(gao)質量(liang)穩定性(xing)。