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(xu)要對其進行滲碳和淬(cui)火處理(li)以滿足(zu)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)后的(de)(de)淬火溫(wen)度(du)，然(ran)后在(zai)保溫(wen)后直接(jie)淬火。使(shi)(shi)用(yong)這種方(fang)法，很(hen)容易使(shi)(shi)材料晶粒(li)粗大，變(bian)脆并(bing)給工(gong)(gong)件結構施加壓力，并(bing)且(qie)只(zhi)能承載強(qiang)度(du)低的(de)(de)小模數齒輪。目(mu)前，生產中(zhong)最(zui)常用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件的(de)(de)工(gong)(gong)藝是(shi)將爐冷卻(que)(que)至550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳(tan)后進行(xing)空氣冷卻(que)(que)，然(ran)后在(zai)爐中(zhong)進行(xing)重新加熱和淬火。因為滲(shen)碳(tan)后需要(yao)將爐子冷卻(que)(que)到(dao)(dao)一定(ding)溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越(yue)低，越(yue)有利(li)于減少工(gong)(gong)件表面(mian)的(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐子溫(wen)度(du)越(yue)低，工(gong)(gong)件的(de)(de)冷卻(que)(que)速(su)度(du)越(yue)慢;另一方(fang)面(mian)，將工(gong)(gong)件淬火到(dao)(dao)爐中(zhong)。為了確保淬火后工(gong)(gong)件的(de)(de)表面(mian)質量，需要(yao)一段時間來(lai)確定(ding)加熱過程(cheng)中(zhong)爐氣的(de)(de)碳(tan)勢。因此，當(dang)前的(de)(de)熱處理過程(cheng)需要(yao)很(hen)長時間。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要(yao)點如下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間等工藝參數，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)(du)和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫(wen)度(du)(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷卻階段。隨著爐溫的(de)緩慢降低，少(shao)量細孔滲(shen)碳(tan)體逐(zhu)漸沉淀在滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面層上。當它(ta)(ta)冷卻到620°C以下時，它(ta)(ta)將(jiang)保持(chi)恒溫。在此階段，奧氏體將(jiang)轉變為(wei)珠光體，并且(qie)滲(shen)碳(tan)表(biao)(biao)面上將(jiang)出現碳(tan)化(hua)物(wu)。部分球(qiu)(qiu)化(hua)，為(wei)隨后(hou)的(de)淬火做準備。等(deng)溫階段碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)作用主要取決(jue)于表(biao)(biao)面碳(tan)含(han)量。如果表(biao)(biao)面碳(tan)濃(nong)度高，則會(hui)形成粗(cu)大(da)(da)的(de)網(wang)眼或大(da)(da)的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)(qiu)化(hua)效(xiao)果差(cha)。因(yin)此，表(biao)(biao)面碳(tan)濃(nong)度必須控(kong)(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技(ji)術(shu)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)點之(zhi)一。

（3）淬火(huo)(huo)(huo)加(jia)熱階(jie)(jie)段(duan)。該階(jie)(jie)段(duan)技(ji)術的(de)關鍵(jian)是(shi)將淬火(huo)(huo)(huo)和(he)加(jia)熱過程分為兩個(ge)階(jie)(jie)段(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)的(de)加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)高達840?860°C，這有(you)利于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工件芯(xin)部的(de)轉變。此時(shi)，珠光體(ti)轉變成奧(ao)氏(shi)體(ti)，并且在(zai)滲透層(ceng)中的(de)一些(xie)碳(tan)化(hua)物溶解到奧(ao)氏(shi)體(ti)中，這確保了淬火(huo)(huo)(huo)后(hou)馬(ma)氏(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時(shi)保留了適(shi)量的(de)未溶解碳(tan)化(hua)物。第二階(jie)(jie)段(duan)較低(di)的(de)加(jia)熱溫(wen)度(du)(du)為810?830℃，是(shi)為了降低(di)淬火(huo)(huo)(huo)應(ying)力，同時(shi)有(you)利于(yu)表面獲得(de)高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)(de)馬氏(shi)(shi)體轉變(bian)為(wei)(wei)回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)(shi)體，表面殘留的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體分解為(wei)(wei)馬氏(shi)(shi)體。為(wei)(wei)了使殘留奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)(de)相變(bian)充分并(bing)有助于消除熱(re)處理的(de)(de)(de)應力，采用了兩(liang)次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)實踐(jian)，新(xin)的(de)滲碳復(fu)合熱處理工藝具有(you)(you)明顯(xian)的(de)節能(neng)降耗效果。它可(ke)以將(jiang)原始滲碳熱處理的(de)過程周期縮(suo)短約20，將(jiang)能(neng)耗至少降低10，還可(ke)以減(jian)少滲碳劑的(de)消(xiao)耗，并有(you)(you)效地減(jian)少熱處理。生產成本;此外，該方法(fa)具有(you)(you)良(liang)好的(de)可(ke)重復(fu)性和(he)高質量(liang)穩定性。