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(qi)進行滲(shen)碳和淬火處理以滿(man)足其(qi)性能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)降至滲碳后(hou)的(de)淬(cui)火溫(wen)(wen)度(du)(du)，然后(hou)在(zai)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)后(hou)直接(jie)淬(cui)火。使(shi)用這(zhe)種方法，很容(rong)易使(shi)材料晶粒(li)粗大，變(bian)脆并給工(gong)件(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)(jia)壓力(li)，并且只能承載強度(du)(du)低的(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)(zhong)(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并在(zai)滲碳后(hou)進行(xing)空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)在(zai)爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)進行(xing)重新(xin)加(jia)(jia)熱(re)和淬(cui)火。因(yin)為滲碳后(hou)需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子(zi)冷(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)(wen)度(du)(du)，所以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越低，越有利于減少工(gong)件(jian)(jian)表面(mian)的(de)氧化脫碳，爐(lu)子(zi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越低，工(gong)件(jian)(jian)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)越慢(man);另一(yi)方面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火到爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)。為了(le)確保(bao)(bao)淬(cui)火后(hou)工(gong)件(jian)(jian)的(de)表面(mian)質(zhi)量(liang)，需要(yao)一(yi)段時間來確定加(jia)(jia)熱(re)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)爐(lu)氣的(de)碳勢。因(yin)此，當前的(de)熱(re)處理(li)過程(cheng)需要(yao)很長時間。

技術新工藝(yi)的技術要點如下：

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

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻(que)階段(duan)。隨著爐溫(wen)的(de)(de)緩慢降低，少(shao)量(liang)細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面層上。當它冷卻(que)到620°C以下時，它將保持恒溫(wen)。在(zai)(zai)此階段(duan)，奧(ao)氏體(ti)將轉變為珠(zhu)光體(ti)，并且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面上將出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)。部分球化，為隨后(hou)的(de)(de)淬火做準備。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)的(de)(de)球化作用主要(yao)取決于(yu)表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如(ru)果(guo)表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大(da)的(de)(de)網眼或大(da)的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)，且球化效果(guo)差。因此，表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度必(bi)須控制(zhi)在(zai)(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)化合物(wu)熱(re)處理(li)技術的(de)(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)階段。該階段技(ji)術(shu)的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火(huo)(huo)和加(jia)熱(re)(re)過程分為兩個階段。一階段的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)高達(da)840?860°C，這有利于(yu)鐵氧體(ti)在工件(jian)芯部的(de)(de)轉變。此(ci)時(shi)，珠光體(ti)轉變成(cheng)奧(ao)氏體(ti)，并(bing)且在滲透層中的(de)(de)一些碳化(hua)物(wu)溶解(jie)到奧(ao)氏體(ti)中，這確(que)保(bao)了(le)淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)馬(ma)氏體(ti)的(de)(de)高硬(ying)度(du)(du)和強度(du)(du)，同時(shi)保(bao)留了(le)適量的(de)(de)未溶解(jie)碳化(hua)物(wu)。第二階段較低(di)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)為810?830℃，是為了(le)降低(di)淬(cui)火(huo)(huo)應力，同時(shi)有利于(yu)表(biao)面獲(huo)得(de)高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回火(huo)階段。通過200?240℃的低溫回火(huo)，淬(cui)火(huo)的馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變為(wei)回火(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti)，表面殘留(liu)的奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)分(fen)解為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)。為(wei)了使殘留(liu)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的相變充分(fen)并有助于消除熱處理的應力，采用了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的實踐，新(xin)的滲碳(tan)(tan)復合(he)熱處(chu)理工藝(yi)具有明(ming)顯的節(jie)能(neng)(neng)降(jiang)耗效(xiao)果。它可(ke)以(yi)將原始(shi)滲碳(tan)(tan)熱處(chu)理的過(guo)程周期縮短約20，將能(neng)(neng)耗至少降(jiang)低10，還可(ke)以(yi)減少滲碳(tan)(tan)劑的消耗，并有效(xiao)地(di)減少熱處(chu)理。生產成(cheng)本;此外，該方法(fa)具有良好的可(ke)重復性和高質(zhi)量穩定性。