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(dui)其進行(xing)滲碳和淬火(huo)處(chu)理以滿足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降至滲碳(tan)后的(de)淬火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然后在(zai)保溫(wen)(wen)后直(zhi)接淬火(huo)。使用這種方法，很容易使材(cai)料晶粒粗大，變脆并給工件(jian)結構施加(jia)(jia)壓力(li)，并且只能承載(zai)強度(du)(du)(du)低(di)(di)的(de)小模數齒輪。目前，生(sheng)產中(zhong)(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工藝是將(jiang)爐冷卻至550°C，并在(zai)滲碳(tan)后進行空氣(qi)冷卻，然后在(zai)爐中(zhong)(zhong)進行重新(xin)加(jia)(jia)熱和(he)淬火(huo)。因(yin)為(wei)滲碳(tan)后需要將(jiang)爐子冷卻到(dao)一(yi)定溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所以溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，越(yue)(yue)有利于減(jian)少工件(jian)表面(mian)(mian)的(de)氧(yang)化脫碳(tan)，爐子溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)(di)，工件(jian)的(de)冷卻速度(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢;另一(yi)方面(mian)(mian)，將(jiang)工件(jian)淬火(huo)到(dao)爐中(zhong)(zhong)。為(wei)了(le)確保淬火(huo)后工件(jian)的(de)表面(mian)(mian)質(zhi)量，需要一(yi)段時(shi)間(jian)來確定加(jia)(jia)熱過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)爐氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)熱處理過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)需要很長時(shi)間(jian)。

技術(shu)新工藝(yi)的(de)技術(shu)要點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳(tan)階段(duan)。優(you)化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時(shi)間(jian)和(he)滲(shen)碳(tan)時(shi)間(jian)等(deng)工藝參(can)數，以更快的滲(shen)碳(tan)速度(du)達到表面(mian)碳(tan)濃度(du)，滲(shen)碳(tan)深度(du)和(he)滲(shen)碳(tan)層(ceng)碳(tan)濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)爐冷卻階(jie)段(duan)。隨著爐溫的緩(huan)慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)體逐漸沉淀(dian)在滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)層上(shang)。當它冷卻到620°C以下時，它將(jiang)(jiang)保持(chi)恒溫。在此(ci)階(jie)段(duan)，奧氏體將(jiang)(jiang)轉(zhuan)變為珠(zhu)光(guang)體，并且(qie)(qie)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)上(shang)將(jiang)(jiang)出(chu)現碳(tan)化(hua)物。部分(fen)球化(hua)，為隨后的淬火做準(zhun)備(bei)。等(deng)溫階(jie)段(duan)碳(tan)化(hua)物的球化(hua)作(zuo)用主要(yao)取決于表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)碳(tan)含量。如果表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃度高(gao)，則會形(xing)成粗大(da)的網眼或大(da)的碳(tan)化(hua)物，且(qie)(qie)球化(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)碳(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)化(hua)合物熱處理技術的控制點之一。

（3）淬火(huo)加熱(re)(re)(re)階(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)段技術的(de)關鍵是將淬火(huo)和加熱(re)(re)(re)過程分為兩個階(jie)(jie)段。一(yi)階(jie)(jie)段的(de)加熱(re)(re)(re)溫度高達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧體(ti)(ti)(ti)在工件芯部的(de)轉(zhuan)變。此時，珠光體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)(ti)(ti)，并且在滲透層中的(de)一(yi)些碳化物溶(rong)解(jie)到(dao)奧氏體(ti)(ti)(ti)中，這(zhe)確保(bao)了淬火(huo)后馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)高硬度和強(qiang)度，同時保(bao)留(liu)了適量的(de)未(wei)溶(rong)解(jie)碳化物。第二(er)階(jie)(jie)段較(jiao)低的(de)加熱(re)(re)(re)溫度為810?830℃，是為了降低淬火(huo)應力，同時有利于表面(mian)獲得高硬度。

（4）回(hui)火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的低溫(wen)回(hui)火(huo)，淬火(huo)的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)為回(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，表面殘(can)留的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)分(fen)解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)。為了使(shi)殘(can)留奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的相變(bian)充(chong)分(fen)并有助于消除熱處理的應力，采用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的實踐(jian)，新的滲碳復合熱(re)(re)處理工藝具有明(ming)顯的節能降耗效果。它可(ke)以(yi)將(jiang)原始滲碳熱(re)(re)處理的過程(cheng)周期(qi)縮(suo)短約20，將(jiang)能耗至少(shao)降低10，還可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)滲碳劑的消耗，并有效地減(jian)少(shao)熱(re)(re)處理。生產成本(ben);此外(wai)，該方(fang)法具有良好的可(ke)重復性和高質(zhi)量(liang)穩定性。