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(jin)行滲碳和淬(cui)火處理以滿足其(qi)性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫度(du)(du)降至滲碳后(hou)的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)溫度(du)(du)，然后(hou)在保溫后(hou)直(zhi)接(jie)淬(cui)(cui)火(huo)。使用這種方法，很容(rong)易(yi)使材料晶粒粗大，變脆(cui)并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承載強度(du)(du)低(di)的(de)(de)小模數齒(chi)輪。目(mu)前(qian)，生產中(zhong)(zhong)最常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)藝是將爐(lu)(lu)冷(leng)卻至550°C，并在滲碳后(hou)進行(xing)空氣冷(leng)卻，然后(hou)在爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)進行(xing)重新加(jia)熱和(he)淬(cui)(cui)火(huo)。因為滲碳后(hou)需要(yao)將爐(lu)(lu)子冷(leng)卻到(dao)一定(ding)溫度(du)(du)，所以溫度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)(yue)有利于(yu)減少(shao)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表面的(de)(de)氧化(hua)脫碳，爐(lu)(lu)子溫度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)低(di)，工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)(du)越(yue)(yue)(yue)慢;另一方面，將工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)。為了(le)確(que)保淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表面質(zhi)量(liang)，需要(yao)一段時(shi)間來確(que)定(ding)加(jia)熱過程(cheng)中(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳勢。因此，當前(qian)的(de)(de)熱處理過程(cheng)需要(yao)很長(chang)時(shi)間。

技(ji)(ji)術新工藝的技(ji)(ji)術要(yao)點(dian)如(ru)下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)(jian)和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)(jian)等工藝(yi)參數，以(yi)更快的(de)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)(jie)段(duan)(duan)。隨著(zhu)爐溫(wen)的緩慢降低，少量(liang)(liang)細孔滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸(jian)沉(chen)淀在滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)層上。當它(ta)冷卻到(dao)620°C以下時(shi)，它(ta)將(jiang)保持恒溫(wen)。在此階(jie)(jie)段(duan)(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變(bian)為(wei)珠光體(ti)，并且滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物。部分球(qiu)(qiu)化，為(wei)隨后的淬火做(zuo)準備。等溫(wen)階(jie)(jie)段(duan)(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物的球(qiu)(qiu)化作用主要取決于表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)量(liang)(liang)。如(ru)果表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)高，則(ze)會形成粗大的網眼或大的碳(tan)(tan)(tan)(tan)化物，且球(qiu)(qiu)化效果差(cha)。因此，表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)必須控(kong)制在0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)化合物熱處理技術的控(kong)制點(dian)之一。

（3）淬火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)階(jie)段。該(gai)階(jie)段技術的(de)(de)關(guan)鍵是(shi)將淬火(huo)和加(jia)(jia)(jia)熱(re)過(guo)程分為兩個階(jie)段。一階(jie)段的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵(tie)氧體(ti)(ti)在(zai)工件芯部的(de)(de)轉變。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉變成(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，并且在(zai)滲透(tou)層(ceng)中的(de)(de)一些碳(tan)(tan)化物溶(rong)解到奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)中，這(zhe)確保(bao)了(le)淬火(huo)后馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)高(gao)硬度(du)和強(qiang)度(du)，同(tong)時(shi)保(bao)留了(le)適量(liang)的(de)(de)未(wei)溶(rong)解碳(tan)(tan)化物。第(di)二階(jie)段較(jiao)低的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)為810?830℃，是(shi)為了(le)降低淬火(huo)應力，同(tong)時(shi)有利于(yu)表(biao)面獲(huo)得高(gao)硬度(du)。

（4）回火(huo)(huo)階段。通過(guo)200?240℃的(de)低溫(wen)回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬(ma)氏體轉變為回火(huo)(huo)馬(ma)氏體，表面殘(can)留(liu)的(de)奧氏體分解為馬(ma)氏體。為了使(shi)殘(can)留(liu)奧氏體的(de)相變充分并有助于消除熱處理的(de)應力，采用了兩次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年(nian)的(de)(de)(de)(de)實踐(jian)，新的(de)(de)(de)(de)滲(shen)碳復合熱處(chu)理(li)工藝具(ju)有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)(de)節能(neng)(neng)降耗(hao)效果。它可(ke)以(yi)將(jiang)原始滲(shen)碳熱處(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)周期縮(suo)短約20，將(jiang)能(neng)(neng)耗(hao)至少(shao)降低10，還可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)(de)(de)消耗(hao)，并有(you)(you)效地減(jian)少(shao)熱處(chu)理(li)。生(sheng)產成(cheng)本(ben);此外，該方法具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)可(ke)重復性和高(gao)質量穩定性。