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(xing)滲碳和淬火處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)度(du)降至滲碳(tan)(tan)后(hou)的(de)淬(cui)火(huo)(huo)溫(wen)(wen)度(du)，然后(hou)在(zai)保溫(wen)(wen)后(hou)直接淬(cui)火(huo)(huo)。使用這種方法，很(hen)容易使材料晶粒(li)粗大，變脆并給(gei)工(gong)(gong)件結(jie)構施加壓(ya)力，并且只(zhi)能承載(zai)強度(du)低的(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零件的(de)工(gong)(gong)藝是將爐(lu)(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并在(zai)滲碳(tan)(tan)后(hou)進行(xing)空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)進行(xing)重新加熱和(he)淬(cui)火(huo)(huo)。因(yin)為(wei)滲碳(tan)(tan)后(hou)需(xu)要(yao)將爐(lu)(lu)子冷(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)(wen)度(du)，所以溫(wen)(wen)度(du)越低，越有利(li)于減少工(gong)(gong)件表(biao)(biao)面的(de)氧化脫(tuo)碳(tan)(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)度(du)越低，工(gong)(gong)件的(de)冷(leng)卻(que)速(su)度(du)越慢;另一(yi)方面，將工(gong)(gong)件淬(cui)火(huo)(huo)到爐(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)了確保淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)工(gong)(gong)件的(de)表(biao)(biao)面質量，需(xu)要(yao)一(yi)段時間來確定加熱過程中(zhong)爐(lu)(lu)氣的(de)碳(tan)(tan)勢。因(yin)此(ci)，當前的(de)熱處理過程需(xu)要(yao)很(hen)長時間。

技(ji)術新工(gong)藝的技(ji)術要點如下：

（1）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)勢(shi)，滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)和滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間(jian)等工藝(yi)參數，以更(geng)快的滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到(dao)表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳爐冷卻階(jie)(jie)(jie)段(duan)。隨著爐溫(wen)的(de)緩慢降低(di)，少量(liang)細孔滲(shen)碳體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳表(biao)(biao)面層上。當它冷卻到(dao)620°C以下時，它將保持恒溫(wen)。在此階(jie)(jie)(jie)段(duan)，奧氏(shi)體(ti)將轉變為(wei)珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳表(biao)(biao)面上將出現碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)。部分球化(hua)(hua)(hua)，為(wei)隨后的(de)淬火做準備。等溫(wen)階(jie)(jie)(jie)段(duan)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)球化(hua)(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)面碳含量(liang)。如果表(biao)(biao)面碳濃度高，則會形(xing)成粗(cu)大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)，且(qie)球化(hua)(hua)(hua)效果差。因此，表(biao)(biao)面碳濃度必須控制在0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳化(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)熱處(chu)理(li)技術的(de)控制點之一(yi)。

（3）淬火加(jia)熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將淬火和加(jia)熱過程(cheng)分(fen)為(wei)兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的(de)加(jia)熱溫度(du)高達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件芯部的(de)轉(zhuan)變。此時(shi)，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)一(yi)些(xie)碳化(hua)物溶(rong)解(jie)到奧氏(shi)體(ti)中，這確保(bao)了(le)(le)淬火后(hou)馬氏(shi)體(ti)的(de)高硬度(du)和強度(du)，同時(shi)保(bao)留(liu)了(le)(le)適量的(de)未溶(rong)解(jie)碳化(hua)物。第二(er)階段(duan)較低的(de)加(jia)熱溫度(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)(le)降低淬火應力，同時(shi)有利于表面獲得高硬度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通(tong)過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti)，表面(mian)殘(can)留的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)分解為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)。為(wei)了使殘(can)留奧氏(shi)(shi)體(ti)的(de)相變(bian)充分并有助于(yu)消(xiao)除熱處理的(de)應(ying)力，采用(yong)了兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的(de)實踐(jian)，新(xin)的(de)滲(shen)(shen)碳復合熱處(chu)理工藝(yi)具有(you)明顯(xian)的(de)節能降耗效果。它可(ke)(ke)以(yi)將原始滲(shen)(shen)碳熱處(chu)理的(de)過程周(zhou)期縮短約20，將能耗至(zhi)少(shao)降低10，還可(ke)(ke)以(yi)減少(shao)滲(shen)(shen)碳劑的(de)消耗，并有(you)效地減少(shao)熱處(chu)理。生產成本;此外，該(gai)方法具有(you)良好的(de)可(ke)(ke)重復性和高質量(liang)穩定(ding)性。