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(qi)進(jin)行滲碳和淬火處理以(yi)滿足(zu)其(qi)性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)至滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)保溫(wen)后(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)。使(shi)用這種方法(fa)，很容易使(shi)材料(liao)晶粒粗大，變脆并(bing)給工件(jian)(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)壓力(li)，并(bing)且只能承載強度(du)(du)(du)低(di)的(de)小模數齒(chi)輪。目前，生產中最常(chang)用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)工藝是將爐(lu)冷卻(que)至550°C，并(bing)在(zai)(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)(jin)行(xing)(xing)空氣(qi)冷卻(que)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)(zai)爐(lu)中進(jin)(jin)行(xing)(xing)重新加(jia)熱和淬(cui)(cui)火(huo)(huo)。因(yin)為滲碳(tan)后(hou)(hou)需要(yao)將爐(lu)子(zi)冷卻(que)到一定(ding)溫(wen)度(du)(du)(du)，所(suo)以溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)，越(yue)有利于減少工件(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)(mian)的(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子(zi)溫(wen)度(du)(du)(du)越(yue)低(di)，工件(jian)(jian)(jian)的(de)冷卻(que)速度(du)(du)(du)越(yue)慢;另一方面(mian)(mian)(mian)，將工件(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)到爐(lu)中。為了確保淬(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)工件(jian)(jian)(jian)的(de)表面(mian)(mian)(mian)質量，需要(yao)一段時間(jian)來確定(ding)加(jia)熱過(guo)程(cheng)中爐(lu)氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)熱處(chu)理過(guo)程(cheng)需要(yao)很長(chang)時間(jian)。

技術新(xin)工(gong)藝的技術要(yao)點如下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢(shi)，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)速度(du)(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)，滲碳(tan)(tan)深(shen)度(du)(du)(du)和滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲碳(tan)(tan)溫度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)爐冷(leng)卻(que)階段(duan)(duan)。隨(sui)著爐溫(wen)的緩慢降低，少量細(xi)孔(kong)滲碳(tan)體逐(zhu)漸沉(chen)淀在(zai)滲碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)層上(shang)(shang)。當(dang)它冷(leng)卻(que)到620°C以下(xia)時，它將(jiang)(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在(zai)此階段(duan)(duan)，奧氏體將(jiang)(jiang)轉變為珠光體，并且(qie)滲碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)上(shang)(shang)將(jiang)(jiang)出現碳(tan)化(hua)物。部分(fen)球化(hua)，為隨(sui)后的淬火做準備。等(deng)溫(wen)階段(duan)(duan)碳(tan)化(hua)物的球化(hua)作(zuo)用主(zhu)要取決于表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)含(han)量。如果(guo)表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度高，則(ze)會形成粗大的網眼或大的碳(tan)化(hua)物，且(qie)球化(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度必(bi)須控(kong)制在(zai)0.85?1.00，這是該滲碳(tan)化(hua)合物熱處理技術的控(kong)制點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加(jia)熱階(jie)(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)(jie)段(duan)技術的(de)(de)關鍵(jian)是將淬(cui)火和(he)(he)加(jia)熱過(guo)程分為兩個階(jie)(jie)段(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)高(gao)達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)(de)轉(zhuan)變。此(ci)時，珠(zhu)光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并且在滲透層中的(de)(de)一些碳(tan)化(hua)物(wu)溶解到奧氏體(ti)中，這確保了淬(cui)火后馬(ma)氏體(ti)的(de)(de)高(gao)硬(ying)度(du)和(he)(he)強(qiang)度(du)，同時保留了適量(liang)的(de)(de)未溶解碳(tan)化(hua)物(wu)。第二階(jie)(jie)段(duan)較(jiao)低的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)為810?830℃，是為了降低淬(cui)火應(ying)力，同時有利于表面獲得高(gao)硬(ying)度(du)。

（4）回火階段(duan)。通過200?240℃的(de)低溫回火，淬火的(de)馬氏體(ti)轉變(bian)為回火馬氏體(ti)，表面殘留的(de)奧氏體(ti)分(fen)解為馬氏體(ti)。為了使殘留奧氏體(ti)的(de)相(xiang)變(bian)充分(fen)并有助于(yu)消除熱(re)處理的(de)應(ying)力(li)，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經過多年(nian)的(de)實踐，新的(de)滲碳復合(he)熱處理(li)(li)工藝具(ju)有明顯(xian)的(de)節能降(jiang)耗效(xiao)果。它可(ke)以將原始滲碳熱處理(li)(li)的(de)過程周(zhou)期縮短約20，將能耗至少降(jiang)低10，還可(ke)以減少滲碳劑的(de)消耗，并有效(xiao)地減少熱處理(li)(li)。生產成本;此外，該(gai)方(fang)法具(ju)有良好的(de)可(ke)重復性和高質量穩(wen)定性。