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進行(xing)滲碳(tan)和淬火處理(li)以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫(wen)度(du)降至滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)火溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)在保溫(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接(jie)淬(cui)火。使(shi)用這種方法，很容(rong)易(yi)使(shi)材料(liao)晶粒粗大(da)，變(bian)脆(cui)并給工(gong)(gong)件(jian)結構施(shi)加壓力，并且只能承(cheng)載強度(du)低(di)的(de)(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)(zhong)(zhong)最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)藝是(shi)將爐(lu)冷卻至550°C，并在滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行(xing)空氣冷卻，然后(hou)(hou)在爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)重(zhong)新加熱和淬(cui)火。因為(wei)滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)需要將爐(lu)子冷卻到一(yi)定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有(you)利于(yu)減少工(gong)(gong)件(jian)表面的(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)度(du)越(yue)(yue)低(di)，工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)冷卻速度(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方面，將工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)火到爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)。為(wei)了確(que)保淬(cui)火后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)表面質(zhi)量，需要一(yi)段(duan)時間(jian)來確(que)定加熱過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)爐(lu)氣的(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)(de)熱處理(li)過(guo)程(cheng)需要很長時間(jian)。

技(ji)術(shu)新工藝的(de)技(ji)術(shu)要點如下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時間和(he)滲碳(tan)(tan)時間等工藝參(can)數(shu)，以更快的(de)滲碳(tan)(tan)速度(du)(du)(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)(du)，滲碳(tan)(tan)深度(du)(du)(du)(du)和(he)滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)(du)梯(ti)度(du)(du)(du)(du)。滲碳(tan)(tan)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻(que)階(jie)(jie)段(duan)。隨著(zhu)爐溫(wen)的緩慢降(jiang)低，少(shao)量(liang)細(xi)孔滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)(zai)(zai)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層上。當它(ta)冷(leng)卻(que)到620°C以下時(shi)，它(ta)將(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在(zai)(zai)(zai)此(ci)階(jie)(jie)段(duan)，奧(ao)氏體將(jiang)轉變為珠光體，并且(qie)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分(fen)球化(hua)(hua)，為隨后(hou)的淬火做準(zhun)備。等(deng)溫(wen)階(jie)(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物的球化(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高(gao)，則(ze)會形成粗(cu)大的網眼(yan)或大的碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且(qie)球化(hua)(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必(bi)須控(kong)制在(zai)(zai)(zai)0.85?1.00，這是該(gai)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合物熱處(chu)理(li)技術的控(kong)制點之一。

（3）淬火(huo)加熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)(de)關鍵(jian)是將淬火(huo)和加熱過程分為(wei)(wei)兩(liang)個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)(de)加熱溫度(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)達840?860°C，這有(you)利(li)(li)于(yu)鐵氧體在工件芯部的(de)(de)轉變(bian)(bian)。此時，珠光體轉變(bian)(bian)成奧氏體，并且在滲透層中的(de)(de)一些(xie)碳化物(wu)溶解(jie)到奧氏體中，這確(que)保了淬火(huo)后馬氏體的(de)(de)高(gao)(gao)硬度(du)(du)(du)(du)和強度(du)(du)(du)(du)，同(tong)(tong)時保留了適量的(de)(de)未溶解(jie)碳化物(wu)。第(di)二階(jie)段(duan)較低的(de)(de)加熱溫度(du)(du)(du)(du)為(wei)(wei)810?830℃，是為(wei)(wei)了降低淬火(huo)應力(li)，同(tong)(tong)時有(you)利(li)(li)于(yu)表面(mian)獲得高(gao)(gao)硬度(du)(du)(du)(du)。

（4）回(hui)(hui)火階段。通過200?240℃的低溫回(hui)(hui)火，淬火的馬氏(shi)體轉變(bian)為回(hui)(hui)火馬氏(shi)體，表面殘留(liu)的奧氏(shi)體分解為馬氏(shi)體。為了(le)(le)使殘留(liu)奧氏(shi)體的相(xiang)變(bian)充分并(bing)有(you)助于消除熱處(chu)理的應(ying)力，采用了(le)(le)兩次回(hui)(hui)火。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的實(shi)踐(jian)，新(xin)的滲(shen)碳復(fu)合熱(re)處理(li)工藝(yi)具有明顯(xian)的節(jie)能(neng)降耗效(xiao)果。它可(ke)以(yi)將(jiang)原始滲(shen)碳熱(re)處理(li)的過程(cheng)周期(qi)縮(suo)短約20，將(jiang)能(neng)耗至少降低10，還(huan)可(ke)以(yi)減少滲(shen)碳劑(ji)的消(xiao)耗，并有效(xiao)地減少熱(re)處理(li)。生產成本;此外，該(gai)方(fang)法具有良好的可(ke)重(zhong)復(fu)性和高質(zhi)量穩定性。