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(xu)要對其進(jin)行滲碳(tan)和淬火處理以滿足(zu)其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫度(du)降至(zhi)滲碳(tan)后的(de)(de)(de)(de)淬火(huo)溫度(du)，然后在(zai)(zai)保溫后直接(jie)淬火(huo)。使用這種方法，很容易使材料晶粒(li)粗大，變脆并給(gei)工件(jian)(jian)結構施加壓(ya)力(li)，并且只能承載強度(du)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)小模數齒輪(lun)。目前(qian)，生產(chan)中最常(chang)用的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)工藝是(shi)將爐(lu)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并在(zai)(zai)滲碳(tan)后進行空氣冷(leng)(leng)(leng)卻(que)，然后在(zai)(zai)爐(lu)中進行重新(xin)加熱(re)和淬火(huo)。因為滲碳(tan)后需要(yao)將爐(lu)子冷(leng)(leng)(leng)卻(que)到一定溫度(du)，所以(yi)溫度(du)越低(di)(di)，越有利于減少工件(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫度(du)越低(di)(di)，工件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速度(du)越慢;另一方面(mian)，將工件(jian)(jian)淬火(huo)到爐(lu)中。為了確保淬火(huo)后工件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質(zhi)量，需要(yao)一段時(shi)間來(lai)確定加熱(re)過程中爐(lu)氣的(de)(de)(de)(de)碳(tan)勢。因此，當(dang)前(qian)的(de)(de)(de)(de)熱(re)處理過程需要(yao)很長時(shi)間。

技(ji)術(shu)新工(gong)藝的(de)技(ji)術(shu)要點如下：

（1）滲碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)(tan)勢(shi)，滲碳(tan)(tan)(tan)時間和(he)滲碳(tan)(tan)(tan)時間等工藝參(can)數，以(yi)更快(kuai)的滲碳(tan)(tan)(tan)速(su)度達到表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度，滲碳(tan)(tan)(tan)深(shen)度和(he)滲碳(tan)(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)(tan)濃度梯度。滲碳(tan)(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)爐冷(leng)(leng)卻(que)階段(duan)。隨(sui)(sui)著爐溫(wen)的(de)緩慢(man)降低(di)，少量細孔滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)層上(shang)(shang)。當它(ta)冷(leng)(leng)卻(que)到620°C以(yi)下時，它(ta)將保持恒溫(wen)。在(zai)此階段(duan)，奧氏體(ti)將轉變為(wei)珠(zhu)光體(ti)，并且滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)上(shang)(shang)將出現碳(tan)化(hua)物(wu)。部分(fen)球化(hua)，為(wei)隨(sui)(sui)后的(de)淬火做準(zhun)備。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)球化(hua)作用(yong)主(zhu)要取(qu)決于表(biao)面(mian)碳(tan)含量。如果表(biao)面(mian)碳(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)網(wang)眼或大的(de)碳(tan)化(hua)物(wu)，且球化(hua)效果差。因(yin)此，表(biao)面(mian)碳(tan)濃度必須控制在(zai)0.85?1.00，這是(shi)該(gai)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬(cui)火加(jia)熱階(jie)(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)(jie)段(duan)技(ji)術的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火和(he)加(jia)熱過程(cheng)分為兩個階(jie)(jie)段(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)高(gao)達(da)840?860°C，這(zhe)有(you)利于(yu)(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯部的(de)(de)轉(zhuan)變。此時(shi)(shi)，珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變成奧氏(shi)體(ti)，并且在(zai)滲透(tou)層中(zhong)的(de)(de)一些(xie)碳(tan)化物(wu)溶解(jie)(jie)到奧氏(shi)體(ti)中(zhong)，這(zhe)確保了淬(cui)火后(hou)馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)高(gao)硬度(du)和(he)強度(du)，同時(shi)(shi)保留了適(shi)量的(de)(de)未溶解(jie)(jie)碳(tan)化物(wu)。第二階(jie)(jie)段(duan)較低的(de)(de)加(jia)熱溫度(du)為810?830℃，是為了降低淬(cui)火應(ying)力(li)，同時(shi)(shi)有(you)利于(yu)(yu)表面獲(huo)得高(gao)硬度(du)。

（4）回火階段。通過200?240℃的(de)低溫(wen)回火，淬火的(de)馬氏(shi)體轉變(bian)為回火馬氏(shi)體，表面殘留的(de)奧(ao)氏(shi)體分(fen)解(jie)為馬氏(shi)體。為了(le)使(shi)殘留奧(ao)氏(shi)體的(de)相變(bian)充分(fen)并有助于消除熱處理的(de)應力，采用了(le)兩次回火。

金屬熱處理廠家(jia)經(jing)過多年(nian)的實踐，新(xin)的滲(shen)碳復(fu)合熱處(chu)理工藝具有(you)明顯的節能降耗(hao)(hao)效(xiao)果。它可以將原始滲(shen)碳熱處(chu)理的過程周期縮(suo)短(duan)約20，將能耗(hao)(hao)至(zhi)少降低(di)10，還可以減(jian)少滲(shen)碳劑(ji)的消耗(hao)(hao)，并有(you)效(xiao)地減(jian)少熱處(chu)理。生產成本;此外，該方(fang)法(fa)具有(you)良好的可重復(fu)性和高質量穩(wen)定性。