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(qi)進行滲碳和淬火處(chu)理以滿(man)足其(qi)性(xing)能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫度降至滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)的淬火(huo)(huo)溫度，然后(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)直(zhi)接(jie)淬火(huo)(huo)。使(shi)用這(zhe)種方法，很(hen)容易使(shi)材料晶粒粗(cu)大，變脆并給工(gong)(gong)件(jian)結構施加壓(ya)力，并且只能承載強度低(di)的小模數(shu)齒輪。目(mu)前，生(sheng)產中最常用的20CrMoMn鋼零件(jian)的工(gong)(gong)藝(yi)是(shi)將(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至550°C，并在滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)進行空氣冷(leng)(leng)卻，然后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)中進行重(zhong)新(xin)加熱(re)和(he)淬火(huo)(huo)。因為(wei)滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)爐(lu)(lu)子(zi)冷(leng)(leng)卻到一(yi)定(ding)溫度，所以溫度越(yue)低(di)，越(yue)有(you)利于減少(shao)工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的氧化脫碳(tan)(tan)，爐(lu)(lu)子(zi)溫度越(yue)低(di)，工(gong)(gong)件(jian)的冷(leng)(leng)卻速度越(yue)慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬火(huo)(huo)到爐(lu)(lu)中。為(wei)了確保淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)的表面(mian)質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定(ding)加熱(re)過(guo)程中爐(lu)(lu)氣的碳(tan)(tan)勢。因此，當(dang)前的熱(re)處理過(guo)程需(xu)要很(hen)長時間。

技術新工藝的(de)技術要點如下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時間(jian)和滲碳(tan)(tan)時間(jian)等工藝參數(shu)，以(yi)更快的滲碳(tan)(tan)速(su)度(du)達到表面(mian)碳(tan)(tan)濃度(du)，滲碳(tan)(tan)深度(du)和滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲碳(tan)(tan)溫度(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻階段。隨著爐溫的(de)緩慢(man)降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)(ti)逐漸沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)層上(shang)。當它冷(leng)卻到(dao)620°C以下時(shi)，它將保持恒溫。在此(ci)(ci)階段，奧氏體(ti)(ti)將轉變為珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)上(shang)將出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部(bu)分(fen)球(qiu)化(hua)，為隨后的(de)淬火做準備。等溫階段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)作(zuo)用主要取決于表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度高(gao)，則會形成(cheng)粗大的(de)網眼或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且球(qiu)化(hua)效果差。因此(ci)(ci)，表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬火(huo)加(jia)(jia)熱階(jie)段。該階(jie)段技術的關(guan)鍵是將(jiang)淬火(huo)和(he)加(jia)(jia)熱過程分為兩個(ge)階(jie)段。一階(jie)段的加(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)(du)高(gao)達840?860°C，這有(you)利于(yu)鐵(tie)氧體在(zai)工件芯部的轉(zhuan)變。此時，珠(zhu)光體轉(zhuan)變成奧氏(shi)體，并(bing)且(qie)在(zai)滲透層(ceng)中的一些碳化物溶解到(dao)奧氏(shi)體中，這確保了淬火(huo)后馬(ma)氏(shi)體的高(gao)硬(ying)度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時保留了適量的未(wei)溶解碳化物。第二(er)階(jie)段較低(di)的加(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)(du)為810?830℃，是為了降(jiang)低(di)淬火(huo)應(ying)力，同時有(you)利于(yu)表面獲得(de)高(gao)硬(ying)度(du)(du)。

（4）回火(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)轉變為回火(huo)馬氏(shi)體(ti)，表面殘留的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)分解為馬氏(shi)體(ti)。為了使殘留奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)相變充分并有助于消除熱處理的(de)(de)應力，采用了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲碳復(fu)合熱處(chu)理(li)工藝具有(you)明顯的(de)(de)節能(neng)降耗效果。它可(ke)以(yi)將(jiang)原(yuan)始(shi)滲碳熱處(chu)理(li)的(de)(de)過程周期縮短約20，將(jiang)能(neng)耗至少降低10，還可(ke)以(yi)減(jian)少滲碳劑的(de)(de)消耗，并有(you)效地減(jian)少熱處(chu)理(li)。生產成本;此外，該方法具有(you)良好的(de)(de)可(ke)重復(fu)性和高(gao)質(zhi)量穩定性。