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(qi)進行(xing)滲碳和淬火處理以滿足(zu)其(qi)性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)(shi)將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)度(du)降至(zhi)滲碳(tan)(tan)后的(de)(de)淬(cui)(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)，然(ran)后在保溫(wen)(wen)后直接淬(cui)(cui)火(huo)。使(shi)用(yong)這種方(fang)(fang)法，很容易(yi)使(shi)材料晶粒粗(cu)大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)(jian)結(jie)構(gou)施加壓力，并(bing)且只能(neng)承載(zai)強(qiang)度(du)低的(de)(de)小模數齒(chi)輪。目前，生(sheng)產(chan)中最常用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)藝是(shi)(shi)將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)(tan)后進行(xing)空氣冷(leng)卻，然(ran)后在爐(lu)中進行(xing)重(zhong)新加熱(re)和淬(cui)(cui)火(huo)。因為(wei)滲碳(tan)(tan)后需要將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻到(dao)一定溫(wen)(wen)度(du)，所以溫(wen)(wen)度(du)越(yue)低，越(yue)有(you)利(li)于減(jian)少工(gong)件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)氧化脫(tuo)碳(tan)(tan)，爐(lu)子溫(wen)(wen)度(du)越(yue)低，工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻速(su)度(du)越(yue)慢;另一方(fang)(fang)面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)中。為(wei)了確(que)保淬(cui)(cui)火(huo)后工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)質量，需要一段時(shi)間來確(que)定加熱(re)過(guo)程中爐(lu)氣的(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當(dang)前的(de)(de)熱(re)處理過(guo)程需要很長時(shi)間。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化(hua)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)等工藝參數(shu)，以更快的滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)速(su)度(du)(du)達(da)到(dao)表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)爐冷卻階(jie)(jie)段。隨著爐溫(wen)的(de)緩慢降低(di)，少量細(xi)孔滲碳(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)層上(shang)。當它(ta)冷卻到620°C以下(xia)時(shi)，它(ta)將保持恒(heng)溫(wen)。在此(ci)階(jie)(jie)段，奧氏體(ti)將轉變為珠光(guang)體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)上(shang)將出現(xian)碳(tan)化物(wu)(wu)。部分球(qiu)化，為隨后的(de)淬火做準備。等溫(wen)階(jie)(jie)段碳(tan)化物(wu)(wu)的(de)球(qiu)化作用主要取(qu)決(jue)于表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)含(han)量。如果表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度(du)高，則會(hui)形成粗(cu)大(da)的(de)網眼或(huo)大(da)的(de)碳(tan)化物(wu)(wu)，且(qie)球(qiu)化效果差。因此(ci)，表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度(du)必須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲碳(tan)化合物(wu)(wu)熱處理技(ji)術(shu)的(de)控(kong)制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加熱階(jie)(jie)段(duan)。該階(jie)(jie)段(duan)技術的關鍵是將淬(cui)火(huo)和加熱過程分(fen)為兩個階(jie)(jie)段(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)的加熱溫(wen)度(du)高(gao)達(da)840?860°C，這有利于(yu)鐵氧體(ti)在工件芯部(bu)的轉(zhuan)變。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并且在滲透層中的一些碳(tan)化物溶解(jie)(jie)到奧氏體(ti)中，這確保(bao)了(le)淬(cui)火(huo)后(hou)馬氏體(ti)的高(gao)硬度(du)和強度(du)，同時保(bao)留(liu)了(le)適(shi)量(liang)的未(wei)溶解(jie)(jie)碳(tan)化物。第二階(jie)(jie)段(duan)較低的加熱溫(wen)度(du)為810?830℃，是為了(le)降低淬(cui)火(huo)應力，同時有利于(yu)表面(mian)獲得高(gao)硬度(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通(tong)過200?240℃的(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬氏(shi)體轉變(bian)為(wei)(wei)回(hui)(hui)火(huo)馬氏(shi)體，表面(mian)殘留的(de)奧(ao)氏(shi)體分解(jie)為(wei)(wei)馬氏(shi)體。為(wei)(wei)了(le)使殘留奧(ao)氏(shi)體的(de)相變(bian)充(chong)分并有助于消除熱(re)處理的(de)應力，采用了(le)兩次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)多年(nian)的(de)實踐，新的(de)滲(shen)碳(tan)復合熱(re)處(chu)理工藝具(ju)有(you)明顯(xian)的(de)節能(neng)降(jiang)耗效果。它可以(yi)將(jiang)原始滲(shen)碳(tan)熱(re)處(chu)理的(de)過(guo)程周期縮短約20，將(jiang)能(neng)耗至少降(jiang)低(di)10，還可以(yi)減(jian)少滲(shen)碳(tan)劑的(de)消耗，并(bing)有(you)效地減(jian)少熱(re)處(chu)理。生產成本;此外，該方法(fa)具(ju)有(you)良好的(de)可重(zhong)復性和高質(zhi)量穩定(ding)性。