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(shen)碳和(he)淬火處理以滿(man)足(zu)其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)(shi)將(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)降至(zhi)滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)淬火(huo)溫(wen)度(du)，然后(hou)(hou)在保溫(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接淬火(huo)。使用(yong)(yong)這種(zhong)方法，很容易使材料晶粒粗大，變(bian)脆并(bing)給(gei)工(gong)件(jian)(jian)(jian)結構施加(jia)壓力，并(bing)且(qie)只能承載強度(du)低(di)的(de)(de)小模數齒輪(lun)。目前，生產中(zhong)(zhong)最常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)藝是(shi)(shi)將(jiang)(jiang)爐冷(leng)卻至(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻，然后(hou)(hou)在爐中(zhong)(zhong)進行重新(xin)加(jia)熱和淬火(huo)。因(yin)為滲碳(tan)(tan)后(hou)(hou)需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)將(jiang)(jiang)爐子(zi)冷(leng)卻到一定溫(wen)度(du)，所以溫(wen)度(du)越低(di)，越有利(li)于(yu)減(jian)少工(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面的(de)(de)氧(yang)化脫碳(tan)(tan)，爐子(zi)溫(wen)度(du)越低(di)，工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)冷(leng)卻速(su)度(du)越慢;另一方面，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)(jian)(jian)淬火(huo)到爐中(zhong)(zhong)。為了確保淬火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)面質量，需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)一段時間來確定加(jia)熱過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)爐氣的(de)(de)碳(tan)(tan)勢(shi)。因(yin)此，當前的(de)(de)熱處理過(guo)程(cheng)需(xu)(xu)(xu)要(yao)(yao)很長時間。

技(ji)術新工藝的(de)技(ji)術要點(dian)如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優(you)化滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數，以更快的滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)速(su)度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)深(shen)度(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段(duan)。隨著爐(lu)溫的(de)緩(huan)慢(man)降低(di)，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當它(ta)冷卻到620°C以下時，它(ta)將(jiang)保持(chi)恒溫。在(zai)此(ci)(ci)階段(duan)，奧氏體將(jiang)轉變為珠(zhu)光體，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)(hua)，為隨后的(de)淬火做準備。等(deng)溫階段(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)作用主要取決(jue)于表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)含量。如果表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)高(gao)，則會形(xing)成(cheng)粗大(da)的(de)網(wang)眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)(hua)效(xiao)果差。因此(ci)(ci)，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)必(bi)須控制(zhi)在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)熱(re)處理技術的(de)控制(zhi)點之(zhi)一。

（3）淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)加(jia)熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術(shu)的關鍵是將(jiang)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)和加(jia)熱過程分為兩(liang)個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的加(jia)熱溫度(du)高達840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵(tie)氧(yang)體(ti)(ti)(ti)在工(gong)件(jian)芯部的轉變。此(ci)時(shi)，珠光體(ti)(ti)(ti)轉變成奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，并且在滲透層中的一些(xie)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)溶解到(dao)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)中，這(zhe)確保(bao)了淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后(hou)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的高硬度(du)和強(qiang)度(du)，同時(shi)保(bao)留了適量的未溶解碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)。第(di)二階(jie)段(duan)較(jiao)低(di)(di)的加(jia)熱溫度(du)為810?830℃，是為了降低(di)(di)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)應力，同時(shi)有利于(yu)表面獲(huo)得高硬度(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變為(wei)回(hui)(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)體(ti)，表面殘留的(de)奧氏(shi)體(ti)分(fen)解為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)。為(wei)了使(shi)殘留奧氏(shi)體(ti)的(de)相變充分(fen)并有助于消(xiao)除熱處理的(de)應力，采用(yong)了兩次(ci)回(hui)(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲碳(tan)復合熱(re)(re)處(chu)理(li)工藝具(ju)有明顯的(de)(de)節能(neng)降耗效果。它(ta)可(ke)以將原始滲碳(tan)熱(re)(re)處(chu)理(li)的(de)(de)過程周期縮短約20，將能(neng)耗至少(shao)降低(di)10，還可(ke)以減(jian)少(shao)滲碳(tan)劑的(de)(de)消耗，并有效地減(jian)少(shao)熱(re)(re)處(chu)理(li)。生產成本;此外，該方法具(ju)有良好的(de)(de)可(ke)重復性和(he)高質量穩定性。