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)(qi)進行滲碳和淬火處理以滿足其(qi)(qi)性(xing)能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)降至滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)淬火溫(wen)(wen)度(du)(du)，然后(hou)(hou)(hou)在保(bao)溫(wen)(wen)后(hou)(hou)(hou)直接淬火。使用(yong)這(zhe)種(zhong)方法(fa)，很(hen)(hen)容易使材(cai)料晶粒粗大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)(jian)(jian)結構(gou)施加壓力，并(bing)且只能承載(zai)強(qiang)度(du)(du)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)小(xiao)模數(shu)齒輪。目(mu)前，生產(chan)中(zhong)(zhong)最常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)冷卻(que)(que)至550°C，并(bing)在滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)進(jin)行(xing)空氣冷卻(que)(que)，然后(hou)(hou)(hou)在爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)重(zhong)新加熱和淬火。因(yin)為(wei)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)子(zi)冷卻(que)(que)到一定溫(wen)(wen)度(du)(du)，所以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，越有利于減少(shao)工(gong)件(jian)(jian)(jian)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子(zi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)(que)速(su)度(du)(du)越慢;另一方面(mian)(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)(jian)(jian)淬火到爐(lu)(lu)中(zhong)(zhong)。為(wei)了確保(bao)淬火后(hou)(hou)(hou)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)質量，需要(yao)一段時間來確定加熱過(guo)程中(zhong)(zhong)爐(lu)(lu)氣的(de)(de)(de)(de)碳(tan)勢。因(yin)此(ci)，當前的(de)(de)(de)(de)熱處理過(guo)程需要(yao)很(hen)(hen)長時間。

技(ji)術(shu)新工藝的技(ji)術(shu)要點如下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數(shu)，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度(du)(du)達到(dao)表面(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲碳(tan)爐冷卻階段。隨著(zhu)爐溫的(de)緩慢(man)降低，少量(liang)細孔滲碳(tan)體(ti)(ti)逐漸沉淀在(zai)滲碳(tan)表(biao)面(mian)層(ceng)上(shang)。當它冷卻到620°C以下時(shi)，它將保持恒溫。在(zai)此階段，奧氏(shi)體(ti)(ti)將轉變(bian)為珠(zhu)光體(ti)(ti)，并且滲碳(tan)表(biao)面(mian)上(shang)將出現碳(tan)化(hua)物。部分球(qiu)化(hua)，為隨后的(de)淬火做準備。等溫階段碳(tan)化(hua)物的(de)球(qiu)化(hua)作用主(zhu)要取決于表(biao)面(mian)碳(tan)含量(liang)。如果(guo)表(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度高(gao)，則會形(xing)成(cheng)粗大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳(tan)化(hua)物，且球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因(yin)此，表(biao)面(mian)碳(tan)濃(nong)度必須控(kong)(kong)制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)化(hua)合(he)物熱處理技術的(de)控(kong)(kong)制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加熱階(jie)段(duan)(duan)。該階(jie)段(duan)(duan)技(ji)術的(de)關鍵(jian)是(shi)將淬(cui)(cui)火(huo)和加熱過程分為(wei)兩個階(jie)段(duan)(duan)。一階(jie)段(duan)(duan)的(de)加熱溫度(du)高(gao)達(da)840?860°C，這有利于(yu)鐵(tie)氧體(ti)(ti)在工件芯(xin)部的(de)轉(zhuan)變。此時(shi)(shi)，珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)變成奧氏(shi)體(ti)(ti)，并且在滲透層中的(de)一些碳化(hua)物(wu)溶解到奧氏(shi)體(ti)(ti)中，這確保了淬(cui)(cui)火(huo)后馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)高(gao)硬度(du)和強度(du)，同(tong)時(shi)(shi)保留了適量的(de)未溶解碳化(hua)物(wu)。第二階(jie)段(duan)(duan)較低(di)的(de)加熱溫度(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了降低(di)淬(cui)(cui)火(huo)應力，同(tong)時(shi)(shi)有利于(yu)表(biao)面獲得高(gao)硬度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬氏(shi)(shi)體轉變為回(hui)火(huo)(huo)馬氏(shi)(shi)體，表面殘留的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體分解為馬氏(shi)(shi)體。為了(le)使殘留奧(ao)氏(shi)(shi)體的(de)相變充分并有助于消除熱處理的(de)應力(li)，采用了(le)兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)實踐(jian)，新的(de)滲碳復合熱處(chu)理工藝具(ju)有(you)明顯的(de)節能(neng)(neng)降耗效果。它可以將原始滲碳熱處(chu)理的(de)過(guo)程周期縮短約(yue)20，將能(neng)(neng)耗至少(shao)(shao)降低10，還可以減(jian)少(shao)(shao)滲碳劑的(de)消耗，并(bing)有(you)效地減(jian)少(shao)(shao)熱處(chu)理。生(sheng)產成本;此外(wai)，該方法具(ju)有(you)良好的(de)可重復性(xing)和高(gao)質量穩定(ding)性(xing)。