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)對其進(jin)行滲(shen)碳和(he)淬火處理以滿足其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)度(du)(du)降至滲碳后(hou)的(de)(de)淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)，然后(hou)在(zai)(zai)保溫(wen)后(hou)直接淬(cui)火(huo)(huo)。使用這(zhe)種方(fang)法，很容易使材料晶粒(li)粗大，變(bian)脆并給工(gong)(gong)(gong)件結構施加壓力，并且只能承載強(qiang)度(du)(du)低(di)(di)的(de)(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)最常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至550°C，并在(zai)(zai)滲碳后(hou)進行空氣冷(leng)(leng)卻，然后(hou)在(zai)(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)進行重新加熱和淬(cui)火(huo)(huo)。因為(wei)(wei)滲碳后(hou)需(xu)要將(jiang)爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻到一定溫(wen)度(du)(du)，所以(yi)溫(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，越有利于(yu)減少工(gong)(gong)(gong)件表面(mian)的(de)(de)氧化(hua)脫碳，爐(lu)(lu)子溫(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，工(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)越慢;另一方(fang)面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)(gong)件淬(cui)火(huo)(huo)到爐(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)(wei)了確(que)保淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)工(gong)(gong)(gong)件的(de)(de)表面(mian)質量，需(xu)要一段時(shi)間來(lai)確(que)定加熱過程(cheng)中(zhong)爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳勢(shi)。因此，當前的(de)(de)熱處理過程(cheng)需(xu)要很長時(shi)間。

技(ji)術新工藝的技(ji)術要點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝(yi)參數，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)速(su)度(du)(du)(du)達到(dao)表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)深度(du)(du)(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)卻階段。隨著爐溫(wen)的(de)緩慢降(jiang)低，少量(liang)細孔(kong)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐漸(jian)沉淀(dian)在(zai)(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面層上(shang)。當它冷(leng)卻到620°C以下時(shi)，它將保持恒(heng)溫(wen)。在(zai)(zai)此(ci)(ci)階段，奧氏體將轉變為珠光體，并(bing)且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面上(shang)將出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨后的(de)淬火做準備(bei)。等溫(wen)階段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主(zhu)要(yao)取決(jue)于表面碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)高，則(ze)會形(xing)成粗大(da)(da)的(de)網眼或大(da)(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且球(qiu)化(hua)(hua)效果(guo)差。因此(ci)(ci)，表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)必須控制在(zai)(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)熱處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬(cui)火加(jia)熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火和加(jia)熱過程分為(wei)(wei)兩(liang)個階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)加(jia)熱溫度高(gao)(gao)達840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)(ti)在工件芯部(bu)的(de)(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠(zhu)光體(ti)(ti)轉變(bian)成奧(ao)氏體(ti)(ti)，并且在滲透層中的(de)(de)一些碳(tan)化(hua)物溶解(jie)到(dao)奧(ao)氏體(ti)(ti)中，這確保了(le)淬(cui)火后馬氏體(ti)(ti)的(de)(de)高(gao)(gao)硬(ying)度和強度，同(tong)(tong)時(shi)保留了(le)適量的(de)(de)未溶解(jie)碳(tan)化(hua)物。第(di)二(er)階段(duan)較低(di)的(de)(de)加(jia)熱溫度為(wei)(wei)810?830℃，是為(wei)(wei)了(le)降低(di)淬(cui)火應力，同(tong)(tong)時(shi)有利(li)于表面獲得高(gao)(gao)硬(ying)度。

（4）回(hui)火階段。通(tong)過200?240℃的(de)低(di)溫回(hui)火，淬火的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)為回(hui)火馬氏(shi)(shi)體(ti)，表面(mian)殘(can)留(liu)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)分解(jie)為馬氏(shi)(shi)體(ti)。為了使殘(can)留(liu)奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)相變(bian)充分并有(you)助于消(xiao)除熱處理(li)的(de)應(ying)力(li)，采用了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的實踐，新的滲碳復合熱(re)(re)處理(li)工藝具有(you)明顯的節(jie)能降(jiang)耗效果。它可以(yi)將(jiang)(jiang)原始滲碳熱(re)(re)處理(li)的過(guo)程周期縮短約20，將(jiang)(jiang)能耗至(zhi)少(shao)降(jiang)低10，還可以(yi)減(jian)少(shao)滲碳劑的消耗，并有(you)效地減(jian)少(shao)熱(re)(re)處理(li)。生產成本;此外，該(gai)方法具有(you)良好的可重復性(xing)和高質量穩定(ding)性(xing)。