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)進行滲碳和淬火處(chu)理以(yi)滿(man)足其(qi)性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫度降至(zhi)滲碳(tan)后的(de)(de)淬(cui)火(huo)(huo)溫度，然后在保(bao)溫后直接淬(cui)火(huo)(huo)。使(shi)用(yong)這種方法(fa)，很(hen)(hen)容易使(shi)材(cai)料晶粒粗大，變脆并給工(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并且只能承載強(qiang)度低的(de)(de)小模數齒(chi)輪。目前，生產中(zhong)最常用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)(de)工(gong)藝是將爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至(zhi)550°C，并在滲碳(tan)后進行空(kong)氣冷(leng)(leng)卻，然后在爐(lu)(lu)中(zhong)進行重新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)(huo)。因(yin)為(wei)(wei)滲碳(tan)后需(xu)要將爐(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻到(dao)一(yi)定(ding)溫度，所(suo)以(yi)溫度越低，越有(you)利于(yu)減少工(gong)件(jian)表面的(de)(de)氧(yang)化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫度越低，工(gong)件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻速度越慢;另一(yi)方面，將工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)(wei)了(le)確(que)保(bao)淬(cui)火(huo)(huo)后工(gong)件(jian)的(de)(de)表面質量，需(xu)要一(yi)段時間來確(que)定(ding)加(jia)熱過程(cheng)中(zhong)爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)(de)熱處理過程(cheng)需(xu)要很(hen)(hen)長(chang)時間。

技(ji)術(shu)新(xin)工藝的(de)技(ji)術(shu)要點(dian)如(ru)下(xia)：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時間和(he)滲碳(tan)(tan)時間等工藝參(can)數，以更快(kuai)的滲碳(tan)(tan)速(su)度達(da)到表(biao)面碳(tan)(tan)濃度，滲碳(tan)(tan)深(shen)度和(he)滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度梯度。滲碳(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻階段(duan)。隨著爐(lu)溫的(de)緩(huan)慢降低，少量細孔滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)(zai)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當它冷(leng)卻到620°C以下時，它將保(bao)持恒溫。在(zai)(zai)此(ci)階段(duan)，奧氏體(ti)將轉變(bian)為珠光體(ti)，并且滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將出(chu)現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物。部(bu)分球(qiu)化(hua)，為隨后的(de)淬火(huo)做準備。等(deng)溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)球(qiu)化(hua)作用主要取(qu)決(jue)于(yu)表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)量。如果(guo)表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物，且球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因此(ci)，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必須控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合物熱處理(li)技術的(de)控(kong)制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱階段。該階段技術的(de)(de)關鍵是(shi)將(jiang)淬(cui)(cui)火(huo)和(he)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱過(guo)程(cheng)分(fen)為兩個階段。一階段的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)高達840?860°C，這有(you)利(li)(li)于(yu)鐵氧體(ti)(ti)在(zai)工(gong)件芯部(bu)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變成奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，并且(qie)在(zai)滲透層中(zhong)的(de)(de)一些(xie)碳(tan)化(hua)物溶解(jie)到奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)中(zhong)，這確(que)保了淬(cui)(cui)火(huo)后馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)(de)高硬度(du)和(he)強度(du)，同時(shi)保留了適量的(de)(de)未溶解(jie)碳(tan)化(hua)物。第二階段較低的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)熱溫度(du)為810?830℃，是(shi)為了降低淬(cui)(cui)火(huo)應力(li)，同時(shi)有(you)利(li)(li)于(yu)表面獲得高硬度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的低(di)溫回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變為回(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，表(biao)面殘留(liu)的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)分解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)。為了(le)使殘留(liu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的相變充分并(bing)有助(zhu)于消除熱(re)處理的應力，采用了(le)兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多年的實踐，新的滲(shen)碳(tan)復合熱(re)處理工(gong)藝具有明(ming)顯的節能降耗效(xiao)果。它(ta)可以(yi)將(jiang)原始滲(shen)碳(tan)熱(re)處理的過程周期縮短約20，將(jiang)能耗至少降低10，還(huan)可以(yi)減少滲(shen)碳(tan)劑的消耗，并有效(xiao)地減少熱(re)處理。生產成本(ben);此外，該方法具有良好的可重復性(xing)和(he)高質(zhi)量穩(wen)定性(xing)。