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(xing)滲碳(tan)和(he)淬(cui)火處理以(yi)滿足其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫度(du)降(jiang)至(zhi)(zhi)滲碳后的(de)淬(cui)火(huo)(huo)溫度(du)，然后在(zai)保(bao)溫后直接(jie)淬(cui)火(huo)(huo)。使用這(zhe)種方(fang)法，很容(rong)易使材(cai)料晶粒粗大，變(bian)脆并(bing)給工(gong)件(jian)(jian)結構(gou)施加壓力，并(bing)且(qie)只能(neng)承載強度(du)低(di)(di)的(de)小模數齒輪。目前，生(sheng)產中(zhong)最常(chang)用的(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)(jian)的(de)工(gong)藝(yi)是(shi)將爐冷卻(que)至(zhi)(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲碳后進行空氣(qi)冷卻(que)，然后在(zai)爐中(zhong)進行重(zhong)新(xin)加熱(re)和淬(cui)火(huo)(huo)。因為滲碳后需要將爐子(zi)冷卻(que)到一(yi)定溫度(du)，所以溫度(du)越低(di)(di)，越有利于減少工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)(mian)的(de)氧化脫碳，爐子(zi)溫度(du)越低(di)(di)，工(gong)件(jian)(jian)的(de)冷卻(que)速度(du)越慢(man);另一(yi)方(fang)面(mian)(mian)，將工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)(huo)到爐中(zhong)。為了(le)確保(bao)淬(cui)火(huo)(huo)后工(gong)件(jian)(jian)的(de)表面(mian)(mian)質量，需要一(yi)段時(shi)(shi)間來確定加熱(re)過程中(zhong)爐氣(qi)的(de)碳勢。因此，當前的(de)熱(re)處(chu)理過程需要很長時(shi)(shi)間。

技術新工藝的技術要點如(ru)下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間等工藝(yi)參數，以更(geng)快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)達到(dao)表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲碳爐(lu)冷(leng)卻階段(duan)。隨著(zhu)爐(lu)溫(wen)的(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲碳體逐漸沉(chen)淀在滲碳表(biao)面(mian)層上。當它(ta)冷(leng)卻到(dao)620°C以下時，它(ta)將保(bao)持(chi)恒溫(wen)。在此階段(duan)，奧氏體將轉變為珠(zhu)光體，并且(qie)滲碳表(biao)面(mian)上將出現碳化物(wu)。部分球(qiu)化，為隨后的(de)淬火做準備。等溫(wen)階段(duan)碳化物(wu)的(de)球(qiu)化作用主要取決于(yu)表(biao)面(mian)碳含量。如果表(biao)面(mian)碳濃度(du)高(gao)，則會(hui)形(xing)成粗大的(de)網眼或大的(de)碳化物(wu)，且(qie)球(qiu)化效(xiao)果差。因此，表(biao)面(mian)碳濃度(du)必須控制在0.85?1.00，這(zhe)是該(gai)滲碳化合物(wu)熱(re)處(chu)理(li)技(ji)術的(de)控制點之(zhi)一。

（3）淬(cui)火加(jia)(jia)熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)關鍵(jian)是將淬(cui)火和加(jia)(jia)熱過程分為兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的(de)加(jia)(jia)熱溫度(du)(du)高達(da)840?860°C，這有利于鐵氧體在工件芯部(bu)的(de)轉變。此時(shi)，珠光體轉變成奧氏體，并且(qie)在滲透(tou)層(ceng)中的(de)一(yi)些碳化物溶解到奧氏體中，這確保了淬(cui)火后馬氏體的(de)高硬度(du)(du)和強度(du)(du)，同時(shi)保留了適量的(de)未溶解碳化物。第二階段(duan)較低(di)的(de)加(jia)(jia)熱溫度(du)(du)為810?830℃，是為了降低(di)淬(cui)火應力，同時(shi)有利于表(biao)面(mian)獲得高硬度(du)(du)。

（4）回火(huo)階段。通過200?240℃的低溫回火(huo)，淬火(huo)的馬氏體(ti)(ti)轉變為(wei)回火(huo)馬氏體(ti)(ti)，表面殘留的奧氏體(ti)(ti)分(fen)解為(wei)馬氏體(ti)(ti)。為(wei)了使殘留奧氏體(ti)(ti)的相變充分(fen)并(bing)有助于消除熱處理的應力，采(cai)用了兩次(ci)回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多(duo)年的(de)實踐，新的(de)滲碳(tan)復(fu)合熱(re)處(chu)理(li)工藝具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)的(de)節(jie)能降耗效果。它可(ke)以(yi)將(jiang)原始滲碳(tan)熱(re)處(chu)理(li)的(de)過(guo)程(cheng)周(zhou)期縮短約20，將(jiang)能耗至(zhi)少降低10，還可(ke)以(yi)減少滲碳(tan)劑的(de)消耗，并有(you)效地減少熱(re)處(chu)理(li)。生產成(cheng)本(ben);此外，該方法具(ju)有(you)良好的(de)可(ke)重復(fu)性(xing)和高質(zhi)量(liang)穩(wen)定(ding)性(xing)。