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滲碳和淬火處理以(yi)滿足其性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)(shi)將(jiang)溫(wen)(wen)度降至滲碳(tan)后(hou)的(de)淬火(huo)溫(wen)(wen)度，然后(hou)在保(bao)(bao)溫(wen)(wen)后(hou)直接(jie)淬火(huo)。使用這種(zhong)方法，很(hen)容易使材料晶粒粗大，變(bian)脆并給工(gong)件(jian)結構(gou)施加(jia)(jia)壓(ya)力，并且只能承載強度低(di)(di)的(de)小(xiao)模數齒輪(lun)。目前(qian)，生(sheng)產中最(zui)常用的(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)工(gong)藝是(shi)(shi)將(jiang)爐(lu)冷(leng)(leng)卻(que)至550°C，并在滲碳(tan)后(hou)進行空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)，然后(hou)在爐(lu)中進行重新加(jia)(jia)熱和淬火(huo)。因為滲碳(tan)后(hou)需要將(jiang)爐(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)到一定溫(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)低(di)(di)，越(yue)(yue)有利(li)于減少工(gong)件(jian)表(biao)面的(de)氧化脫(tuo)碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)(wen)度越(yue)(yue)低(di)(di)，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度越(yue)(yue)慢(man);另(ling)一方面，將(jiang)工(gong)件(jian)淬火(huo)到爐(lu)中。為了確保(bao)(bao)淬火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)的(de)表(biao)面質量，需要一段時(shi)間(jian)(jian)來(lai)確定加(jia)(jia)熱過(guo)程中爐(lu)氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因此，當前(qian)的(de)熱處理(li)過(guo)程需要很(hen)長時(shi)間(jian)(jian)。

技術(shu)新工藝(yi)的技術(shu)要(yao)點如下：

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

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷卻(que)階段(duan)。隨著爐溫(wen)的(de)緩慢降低，少(shao)量細孔滲(shen)碳(tan)體逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上。當它冷卻(que)到(dao)620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫(wen)。在(zai)此階段(duan)，奧氏體將(jiang)轉變為珠光體，并且滲(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)上將(jiang)出現碳(tan)化物(wu)。部分球化，為隨后的(de)淬(cui)火做(zuo)準備。等(deng)溫(wen)階段(duan)碳(tan)化物(wu)的(de)球化作用主(zhu)要取決(jue)于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)含量。如果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網(wang)眼或大的(de)碳(tan)化物(wu)，且球化效(xiao)果差。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)濃度必(bi)須控制在(zai)0.85?1.00，這(zhe)是該(gai)滲(shen)碳(tan)化合物(wu)熱處理技術的(de)控制點之(zhi)一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱(re)(re)階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將淬(cui)火(huo)和加熱(re)(re)過程分(fen)為兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的(de)加熱(re)(re)溫度(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)(zhe)有(you)利(li)于鐵氧體(ti)(ti)(ti)在(zai)工件芯部的(de)轉變。此時，珠光(guang)體(ti)(ti)(ti)轉變成奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)，并且在(zai)滲透層(ceng)中的(de)一(yi)些碳化(hua)(hua)物溶(rong)解(jie)到奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)中，這(zhe)(zhe)確保了(le)淬(cui)火(huo)后馬氏體(ti)(ti)(ti)的(de)高(gao)硬(ying)度(du)和強度(du)，同時保留了(le)適量(liang)的(de)未溶(rong)解(jie)碳化(hua)(hua)物。第二階段(duan)較低(di)的(de)加熱(re)(re)溫度(du)為810?830℃，是(shi)為了(le)降低(di)淬(cui)火(huo)應力，同時有(you)利(li)于表面獲得高(gao)硬(ying)度(du)。

（4）回火階(jie)段。通過200?240℃的(de)(de)低溫(wen)回火，淬(cui)火的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)為回火馬氏體(ti)(ti)，表面殘留的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)分解為馬氏體(ti)(ti)。為了使殘留奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)相變(bian)充分并有(you)助于消除(chu)熱(re)處理(li)的(de)(de)應力，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家(jia)經過(guo)多(duo)年的實踐(jian)，新的滲碳(tan)復合熱(re)處(chu)理(li)工藝具有(you)明顯的節(jie)能降耗效(xiao)果。它可以將(jiang)原始滲碳(tan)熱(re)處(chu)理(li)的過(guo)程周(zhou)期縮短約20，將(jiang)能耗至(zhi)少降低10，還可以減少滲碳(tan)劑(ji)的消耗，并有(you)效(xiao)地減少熱(re)處(chu)理(li)。生(sheng)產(chan)成本;此外，該(gai)方法具有(you)良好的可重復性和高質量穩(wen)定性。