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(dui)其進(jin)行滲碳和淬火(huo)處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫(wen)度(du)降(jiang)至(zhi)滲(shen)碳后(hou)的(de)(de)淬火溫(wen)度(du)，然后(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)后(hou)直接淬火。使用這種方(fang)法，很(hen)容易使材(cai)料晶粒粗大，變(bian)脆并(bing)給工件(jian)結構施加(jia)(jia)壓力，并(bing)且只能承載強度(du)低的(de)(de)小模數齒(chi)輪。目前，生(sheng)產中最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)工藝是(shi)將(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳后(hou)進(jin)行空氣冷(leng)(leng)卻，然后(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中進(jin)行重新加(jia)(jia)熱(re)和淬火。因(yin)為滲(shen)碳后(hou)需要將(jiang)爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻到一(yi)(yi)定(ding)溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越(yue)低，越(yue)有(you)利(li)于減少(shao)工件(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)低，工件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻速度(du)越(yue)慢;另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，將(jiang)工件(jian)淬火到爐(lu)(lu)中。為了確保(bao)淬火后(hou)工件(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)質量，需要一(yi)(yi)段時間來確定(ding)加(jia)(jia)熱(re)過(guo)程(cheng)中爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳勢。因(yin)此，當(dang)前的(de)(de)熱(re)處理過(guo)程(cheng)需要很(hen)長(chang)時間。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時間(jian)(jian)和滲碳(tan)(tan)時間(jian)(jian)等工(gong)藝(yi)參數(shu)，以更快的滲碳(tan)(tan)速度(du)達到表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)，滲碳(tan)(tan)深度(du)和滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲碳(tan)(tan)溫(wen)度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階(jie)(jie)段。隨著爐(lu)溫的(de)(de)(de)緩慢降(jiang)低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉(chen)淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面層上(shang)。當它冷卻到(dao)620°C以下時(shi)，它將保持(chi)恒溫。在(zai)此(ci)階(jie)(jie)段，奧氏(shi)體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面上(shang)將出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部(bu)分球化(hua)(hua)，為隨后的(de)(de)(de)淬火做準備。等溫階(jie)(jie)段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)球化(hua)(hua)作用主(zhu)要(yao)取決于表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則(ze)會(hui)形成粗(cu)大(da)的(de)(de)(de)網(wang)眼或大(da)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且球化(hua)(hua)效果(guo)差。因此(ci)，表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合物熱處理(li)技術的(de)(de)(de)控制點之(zhi)一。

（3）淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)(re)階(jie)(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)(jie)段技術的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火(huo)和(he)加(jia)熱(re)(re)過程分為兩個階(jie)(jie)(jie)段。一階(jie)(jie)(jie)段的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)高達840?860°C，這(zhe)有利(li)于鐵氧(yang)體在工件芯部的(de)(de)轉(zhuan)變。此時(shi)，珠光體轉(zhuan)變成奧氏體，并且在滲透層中的(de)(de)一些碳(tan)化物溶解(jie)到奧氏體中，這(zhe)確保了淬(cui)火(huo)后(hou)馬氏體的(de)(de)高硬度(du)和(he)強度(du)，同時(shi)保留了適量的(de)(de)未溶解(jie)碳(tan)化物。第(di)二階(jie)(jie)(jie)段較低(di)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)為810?830℃，是為了降低(di)淬(cui)火(huo)應力，同時(shi)有利(li)于表面獲得(de)高硬度(du)。

（4）回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)階段。通(tong)過(guo)200?240℃的低溫回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的馬氏體轉變為回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)馬氏體，表面殘(can)留的奧(ao)氏體分(fen)解為馬氏體。為了使(shi)殘(can)留奧(ao)氏體的相變充分(fen)并有助于消除熱處理的應力(li)，采(cai)用了兩次回(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實踐，新(xin)的(de)滲碳(tan)復合(he)熱處理工(gong)藝具有(you)明顯的(de)節能(neng)降耗效(xiao)果。它可以(yi)將原始滲碳(tan)熱處理的(de)過程周期縮短約20，將能(neng)耗至(zhi)少降低(di)10，還可以(yi)減少滲碳(tan)劑的(de)消(xiao)耗，并(bing)有(you)效(xiao)地(di)減少熱處理。生產成(cheng)本;此外，該(gai)方法(fa)具有(you)良好的(de)可重復性和高質量穩定性。