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(xing)滲碳(tan)和淬火處理以滿足(zu)其性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)降至滲碳(tan)(tan)后(hou)的(de)(de)淬火溫(wen)度(du)，然后(hou)在保溫(wen)后(hou)直(zhi)接(jie)淬火。使用這種方(fang)法(fa)，很(hen)容易使材料晶粒粗大，變脆并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承載強度(du)低(di)的(de)(de)小模數齒輪。目前，生產(chan)中最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐冷(leng)卻至550°C，并在滲碳(tan)(tan)后(hou)進行(xing)空氣冷(leng)卻，然后(hou)在爐中進行(xing)重新加(jia)熱(re)和淬火。因為(wei)(wei)滲碳(tan)(tan)后(hou)需(xu)要將(jiang)(jiang)爐子(zi)冷(leng)卻到(dao)一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越低(di)，越有利于減少(shao)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐子(zi)溫(wen)度(du)越低(di)，工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)越慢;另一(yi)方(fang)面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)淬火到(dao)爐中。為(wei)(wei)了確(que)保淬火后(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)質(zhi)量，需(xu)要一(yi)段時(shi)間來確(que)定(ding)加(jia)熱(re)過(guo)程中爐氣的(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當前的(de)(de)熱(re)處理過(guo)程需(xu)要很(hen)長時(shi)間。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段(duan)。優化滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達到表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷卻(que)階段。隨著爐溫的(de)(de)(de)(de)緩慢降(jiang)低(di)，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)層上(shang)。當(dang)它(ta)冷卻(que)到620°C以下時，它(ta)將(jiang)保持恒溫。在此階段，奧氏體(ti)將(jiang)轉(zhuan)變(bian)為珠光(guang)體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)上(shang)將(jiang)出現碳(tan)化(hua)物(wu)。部分球化(hua)，為隨后的(de)(de)(de)(de)淬火做準(zhun)備。等溫階段碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)球化(hua)作用(yong)主要取決于表(biao)面(mian)碳(tan)含量。如果表(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度高，則會形成粗大的(de)(de)(de)(de)網眼或大的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物(wu)，且球化(hua)效果差。因(yin)此，表(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度必須(xu)控制(zhi)在0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術(shu)的(de)(de)(de)(de)控制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)階(jie)段。該(gai)階(jie)段技術(shu)的(de)關鍵是將淬(cui)(cui)火(huo)(huo)和(he)加(jia)熱(re)過程分為兩個(ge)階(jie)段。一階(jie)段的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度高達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)(ti)在工件芯部的(de)轉變。此(ci)時(shi)(shi)，珠光體(ti)(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)(ti)，并且(qie)在滲(shen)透層(ceng)中(zhong)的(de)一些碳化物溶解到奧(ao)氏體(ti)(ti)中(zhong)，這確保(bao)(bao)了(le)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后馬(ma)氏體(ti)(ti)的(de)高硬度和(he)強度，同時(shi)(shi)保(bao)(bao)留了(le)適量的(de)未溶解碳化物。第(di)二階(jie)段較低的(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度為810?830℃，是為了(le)降低淬(cui)(cui)火(huo)(huo)應(ying)力，同時(shi)(shi)有利于表面獲得高硬度。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)低溫(wen)回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)馬氏(shi)體(ti)，表面殘留(liu)的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)分(fen)解為(wei)馬氏(shi)體(ti)。為(wei)了使殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)相變(bian)充分(fen)并有助(zhu)于消除熱處(chu)理的(de)(de)應(ying)力，采用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實踐，新的(de)滲碳(tan)復(fu)合熱處理(li)工藝具(ju)有明顯的(de)節能(neng)降(jiang)耗(hao)效(xiao)果。它(ta)可以(yi)將原始滲碳(tan)熱處理(li)的(de)過程周(zhou)期縮短約20，將能(neng)耗(hao)至(zhi)少降(jiang)低(di)10，還可以(yi)減(jian)(jian)少滲碳(tan)劑的(de)消耗(hao)，并有效(xiao)地減(jian)(jian)少熱處理(li)。生產(chan)成本(ben);此外(wai)，該方法具(ju)有良好(hao)的(de)可重復(fu)性(xing)和高(gao)質(zhi)量穩定(ding)性(xing)。