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)進行滲碳和淬(cui)火處理以滿足其(qi)性能要(yao)求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫(wen)度(du)降至(zhi)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)的(de)淬火(huo)溫(wen)度(du)，然(ran)后(hou)在保溫(wen)后(hou)直(zhi)接淬火(huo)。使用這種方法，很(hen)容(rong)易使材料晶粒粗(cu)大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)壓力，并(bing)且(qie)只能(neng)承載強(qiang)度(du)低(di)的(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)工(gong)藝是(shi)將(jiang)爐(lu)冷卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)在滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)進(jin)行(xing)空氣冷卻(que)，然(ran)后(hou)在爐(lu)中(zhong)進(jin)行(xing)重(zhong)新加(jia)熱(re)和淬火(huo)。因(yin)為(wei)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)需要(yao)將(jiang)爐(lu)子冷卻(que)到一定溫(wen)度(du)，所以(yi)溫(wen)度(du)越低(di)，越有利于(yu)減少(shao)工(gong)件(jian)(jian)表面的(de)氧化(hua)脫碳(tan)(tan)，爐(lu)子溫(wen)度(du)越低(di)，工(gong)件(jian)(jian)的(de)冷卻(que)速度(du)越慢;另一方面，將(jiang)工(gong)件(jian)(jian)淬火(huo)到爐(lu)中(zhong)。為(wei)了確保淬火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)(jian)的(de)表面質量，需要(yao)一段時間(jian)來確定加(jia)熱(re)過程中(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)(tan)勢(shi)。因(yin)此，當(dang)前(qian)的(de)熱(re)處(chu)理過程需要(yao)很(hen)長(chang)時間(jian)。

技術(shu)新工(gong)藝(yi)的(de)技術(shu)要(yao)點(dian)如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優(you)化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間等工藝參數，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到(dao)表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻階(jie)段(duan)。隨(sui)著(zhu)爐溫的(de)緩慢(man)降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當它冷(leng)卻到620°C以下時(shi)，它將保持恒溫。在此階(jie)段(duan)，奧氏(shi)體(ti)將轉(zhuan)變為(wei)珠光體(ti)，并(bing)且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)。部分球(qiu)(qiu)化(hua)，為(wei)隨(sui)后的(de)淬火做準備(bei)。等溫階(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)作(zuo)用主要取(qu)決于表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)(guo)表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度高，則會形成粗大(da)的(de)網眼(yan)或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)，且球(qiu)(qiu)化(hua)效果(guo)(guo)差。因此，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度必(bi)須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)(wu)熱處理技術的(de)控(kong)制(zhi)點(dian)之一(yi)。

（3）淬火(huo)加(jia)熱(re)階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)(de)(de)關鍵是將淬火(huo)和加(jia)熱(re)過程分為兩個(ge)階(jie)段(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫度高達840?860°C，這有(you)利于鐵氧體(ti)(ti)在(zai)工件芯部的(de)(de)(de)轉變。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉變成(cheng)奧(ao)氏體(ti)(ti)，并且在(zai)滲透層(ceng)中的(de)(de)(de)一(yi)些碳化物(wu)溶解到奧(ao)氏體(ti)(ti)中，這確保(bao)(bao)了(le)淬火(huo)后馬氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)高硬度和強度，同(tong)時(shi)保(bao)(bao)留了(le)適量(liang)的(de)(de)(de)未溶解碳化物(wu)。第二階(jie)段(duan)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)溫度為810?830℃，是為了(le)降低(di)(di)淬火(huo)應(ying)力，同(tong)時(shi)有(you)利于表面獲(huo)得高硬度。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通(tong)過(guo)200?240℃的(de)(de)(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)轉變為(wei)(wei)回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)體(ti)，表面殘留的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)分(fen)解(jie)為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)。為(wei)(wei)了使(shi)殘留奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)相變充(chong)分(fen)并有助(zhu)于消除(chu)熱處(chu)理的(de)(de)(de)應力，采用了兩次(ci)回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多年的(de)(de)(de)實踐(jian)，新的(de)(de)(de)滲(shen)碳(tan)(tan)復合熱處理工藝具有(you)明顯的(de)(de)(de)節(jie)能降(jiang)耗(hao)效果(guo)。它可以(yi)(yi)將原始(shi)滲(shen)碳(tan)(tan)熱處理的(de)(de)(de)過程周期縮短約20，將能耗(hao)至少(shao)(shao)降(jiang)低10，還可以(yi)(yi)減少(shao)(shao)滲(shen)碳(tan)(tan)劑的(de)(de)(de)消耗(hao)，并有(you)效地(di)減少(shao)(shao)熱處理。生產成本;此外，該(gai)方法具有(you)良好的(de)(de)(de)可重(zhong)復性和高質量穩(wen)定性。