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)對其進行(xing)滲碳和淬火處理(li)以滿足其性(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)降至滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后(hou)(hou)在保(bao)(bao)溫(wen)(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接淬(cui)(cui)火(huo)。使用這種方法，很容易(yi)使材料晶粒(li)粗(cu)大(da)，變脆并給工(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承(cheng)載強度(du)(du)(du)低(di)(di)的(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)工(gong)藝(yi)是將(jiang)爐冷(leng)卻(que)至550°C，并在滲碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行(xing)空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)在爐中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)重新(xin)加(jia)熱(re)和(he)淬(cui)(cui)火(huo)。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)爐子冷(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所(suo)以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)(di)，越(yue)有利(li)于減少工(gong)件(jian)表面的(de)氧(yang)化(hua)脫碳(tan)，爐子溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)(di)，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)(du)越(yue)慢;另(ling)一(yi)方面，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)(cui)火(huo)到爐中(zhong)(zhong)。為了(le)確保(bao)(bao)淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的(de)表面質量(liang)，需(xu)要一(yi)段時間來確定加(jia)熱(re)過程(cheng)中(zhong)(zhong)爐氣的(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)熱(re)處理過程(cheng)需(xu)要很長時間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時間和(he)滲(shen)碳(tan)時間等(deng)工(gong)藝(yi)參數(shu)，以(yi)更(geng)快(kuai)的滲(shen)碳(tan)速(su)度(du)達(da)到(dao)表面碳(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)深度(du)和(he)滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)爐冷卻階段(duan)。隨(sui)著爐溫(wen)的(de)(de)緩慢(man)降(jiang)低，少量細孔滲碳(tan)體逐漸沉淀(dian)在滲碳(tan)表(biao)面層上。當它(ta)冷卻到620°C以下時，它(ta)將保持(chi)恒溫(wen)。在此階段(duan)，奧氏(shi)體將轉變(bian)為(wei)珠(zhu)光體，并且滲碳(tan)表(biao)面上將出現碳(tan)化物(wu)。部(bu)分球化，為(wei)隨(sui)后的(de)(de)淬火做準備。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)化物(wu)的(de)(de)球化作用主要取(qu)決于表(biao)面碳(tan)含量。如果(guo)表(biao)面碳(tan)濃度高，則會形成粗大(da)的(de)(de)網眼或(huo)大(da)的(de)(de)碳(tan)化物(wu)，且球化效果(guo)差(cha)。因(yin)此，表(biao)面碳(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這(zhe)是該滲碳(tan)化合物(wu)熱處理技術(shu)的(de)(de)控制點之(zhi)一(yi)。

（3）淬火加(jia)熱(re)階(jie)段。該階(jie)段技術(shu)的(de)(de)(de)關(guan)鍵(jian)是將淬火和加(jia)熱(re)過程分為(wei)兩個階(jie)段。一階(jie)段的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)高達840?860°C，這(zhe)(zhe)有利(li)于鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯部(bu)的(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變。此(ci)時(shi)，珠光體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變成奧(ao)氏體(ti)，并且在(zai)滲透(tou)層中(zhong)的(de)(de)(de)一些碳化(hua)物(wu)溶解(jie)到奧(ao)氏體(ti)中(zhong)，這(zhe)(zhe)確保了(le)淬火后馬氏體(ti)的(de)(de)(de)高硬(ying)度(du)(du)和強度(du)(du)，同時(shi)保留(liu)了(le)適量的(de)(de)(de)未溶解(jie)碳化(hua)物(wu)。第(di)二階(jie)段較低的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫(wen)度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低淬火應力，同時(shi)有利(li)于表面獲得高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回火階(jie)段。通過200?240℃的(de)低溫回火，淬(cui)火的(de)馬(ma)(ma)氏體(ti)轉變為回火馬(ma)(ma)氏體(ti)，表面殘(can)留(liu)的(de)奧氏體(ti)分解為馬(ma)(ma)氏體(ti)。為了使殘(can)留(liu)奧氏體(ti)的(de)相(xiang)變充(chong)分并有助于消除(chu)熱處理的(de)應(ying)力，采(cai)用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經過(guo)(guo)多(duo)年的(de)實踐，新的(de)滲(shen)碳復(fu)合熱(re)(re)處(chu)理(li)工藝具有(you)明顯的(de)節(jie)能(neng)降耗(hao)(hao)效(xiao)果。它可以(yi)將原始滲(shen)碳熱(re)(re)處(chu)理(li)的(de)過(guo)(guo)程周期縮(suo)短約20，將能(neng)耗(hao)(hao)至(zhi)少(shao)降低10，還(huan)可以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)消耗(hao)(hao)，并有(you)效(xiao)地減少(shao)熱(re)(re)處(chu)理(li)。生(sheng)產成本;此外，該方法具有(you)良好的(de)可重復(fu)性和高質量穩定性。