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)對其進(jin)行滲碳和淬(cui)火處(chu)理以(yi)滿足其性(xing)能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降至滲(shen)碳后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)后(hou)(hou)(hou)(hou)直接淬(cui)(cui)火(huo)。使用這種方法(fa)，很容易使材料晶粒粗大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)(jian)(jian)結構施加(jia)(jia)壓力(li)，并(bing)且(qie)只能承載強度(du)(du)(du)低的(de)(de)小模數齒輪(lun)。目前，生產中(zhong)(zhong)(zhong)最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)爐冷(leng)卻(que)至550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳后(hou)(hou)(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)爐中(zhong)(zhong)(zhong)進行重(zhong)新加(jia)(jia)熱和(he)淬(cui)(cui)火(huo)。因(yin)為滲(shen)碳后(hou)(hou)(hou)(hou)需要將(jiang)爐子冷(leng)卻(que)到(dao)一定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越低，越有(you)利于減少工(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化脫碳，爐子溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越低，工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)(du)越慢;另(ling)一方面(mian)，將(jiang)工(gong)件(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)到(dao)爐中(zhong)(zhong)(zhong)。為了確(que)保(bao)(bao)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)(hou)(hou)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)質(zhi)量，需要一段時間來確(que)定(ding)加(jia)(jia)熱過程中(zhong)(zhong)(zhong)爐氣的(de)(de)碳勢。因(yin)此(ci)，當前的(de)(de)熱處理過程需要很長時間。

技術新(xin)工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)階段。優化(hua)滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時間和滲(shen)碳(tan)時間等(deng)工藝參數，以更快(kuai)的滲(shen)碳(tan)速度(du)(du)(du)(du)達(da)到表(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)，滲(shen)碳(tan)深度(du)(du)(du)(du)和滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段(duan)。隨著(zhu)爐(lu)溫的(de)(de)緩慢降低(di)，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)(ti)逐(zhu)漸沉淀(dian)在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)層上。當它(ta)冷卻到620°C以下時，它(ta)將保(bao)持恒溫。在(zai)此(ci)(ci)階段(duan)，奧氏(shi)體(ti)(ti)將轉變為(wei)珠光體(ti)(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)(mian)上將出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分(fen)球(qiu)化(hua)，為(wei)隨后的(de)(de)淬火(huo)做準備(bei)。等(deng)溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)球(qiu)化(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)(de)網(wang)眼或大的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)效果差。因此(ci)(ci)，表(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)(de)控制點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加(jia)(jia)熱(re)階段(duan)(duan)(duan)。該階段(duan)(duan)(duan)技術的(de)(de)(de)關鍵是將淬(cui)火和(he)加(jia)(jia)熱(re)過程分為(wei)兩個階段(duan)(duan)(duan)。一(yi)階段(duan)(duan)(duan)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)高(gao)達(da)840?860°C，這有利(li)于(yu)鐵氧體(ti)(ti)在工件(jian)芯部的(de)(de)(de)轉(zhuan)變(bian)。此時，珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，并且在滲(shen)透層(ceng)中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)些碳化(hua)(hua)物(wu)溶解(jie)到奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)，這確保了(le)淬(cui)火后馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)高(gao)硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時保留了(le)適量的(de)(de)(de)未(wei)溶解(jie)碳化(hua)(hua)物(wu)。第二階段(duan)(duan)(duan)較低(di)(di)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降(jiang)低(di)(di)淬(cui)火應力(li)，同時有利(li)于(yu)表面獲(huo)得高(gao)硬度(du)(du)。

（4）回(hui)火階段。通過(guo)200?240℃的(de)(de)低溫(wen)回(hui)火，淬火的(de)(de)馬氏(shi)(shi)體轉變(bian)(bian)為(wei)回(hui)火馬氏(shi)(shi)體，表面殘(can)(can)留的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體分解為(wei)馬氏(shi)(shi)體。為(wei)了使殘(can)(can)留奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)相變(bian)(bian)充(chong)分并有助(zhu)于(yu)消除熱處理(li)的(de)(de)應力(li)，采用(yong)了兩次(ci)回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)實踐(jian)，新的(de)滲(shen)碳復合熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)具有明(ming)顯的(de)節(jie)能(neng)降耗效果。它可以(yi)將原始滲(shen)碳熱處(chu)理(li)的(de)過(guo)程周期(qi)縮短約20，將能(neng)耗至少(shao)降低10，還可以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)消耗，并(bing)有效地減少(shao)熱處(chu)理(li)。生產成(cheng)本;此外，該方法(fa)具有良好的(de)可重復性(xing)和高質(zhi)量穩定性(xing)。