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(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(jiang)溫度(du)(du)降至滲碳(tan)后的(de)淬(cui)(cui)火溫度(du)(du)，然(ran)后在保(bao)溫后直接淬(cui)(cui)火。使用(yong)這種方法，很(hen)容易使材料晶粒粗大，變脆并給工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)結構施(shi)加壓力，并且(qie)只能(neng)承載強(qiang)度(du)(du)低的(de)小模數齒(chi)輪。目前(qian)，生產(chan)中(zhong)最常用(yong)的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)冷卻(que)至550°C，并在滲碳(tan)后進(jin)行空(kong)氣(qi)冷卻(que)，然(ran)后在爐(lu)(lu)中(zhong)進(jin)行重新加熱(re)(re)和(he)淬(cui)(cui)火。因(yin)為滲碳(tan)后需要(yao)(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)子冷卻(que)到一定(ding)溫度(du)(du)，所以溫度(du)(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利(li)于(yu)減少工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)表(biao)面的(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子溫度(du)(du)越(yue)(yue)低，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)冷卻(que)速度(du)(du)越(yue)(yue)慢;另一方面，將(jiang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)淬(cui)(cui)火到爐(lu)(lu)中(zhong)。為了確保(bao)淬(cui)(cui)火后工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)表(biao)面質量，需要(yao)(yao)一段時間(jian)來(lai)確定(ding)加熱(re)(re)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)爐(lu)(lu)氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前(qian)的(de)熱(re)(re)處理過(guo)(guo)程(cheng)需要(yao)(yao)很(hen)長時間(jian)。

技術(shu)新工(gong)藝的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段(duan)。優(you)化滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢(shi)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間和(he)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間等工藝參數，以更快的滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達(da)到表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深(shen)度(du)(du)和(he)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷(leng)卻階段。隨著爐溫(wen)(wen)的緩慢降(jiang)低，少(shao)量(liang)細(xi)孔(kong)滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)層上。當它冷(leng)卻到620°C以下時，它將保持恒(heng)溫(wen)(wen)。在此(ci)(ci)階段，奧氏體(ti)將轉(zhuan)變為(wei)珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)(mian)上將出(chu)現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為(wei)隨后的淬火做準(zhun)備。等溫(wen)(wen)階段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物的球(qiu)化(hua)(hua)作(zuo)用主(zhu)要取(qu)決于表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)。如果表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)度高，則(ze)會形成粗大的網眼或大的碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此(ci)(ci)，表(biao)面(mian)(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)度必(bi)須控(kong)制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物熱(re)處理技(ji)術(shu)的控(kong)制點(dian)之(zhi)一。

（3）淬(cui)火(huo)(huo)加熱(re)(re)(re)階段(duan)。該階段(duan)技術(shu)的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火(huo)(huo)和加熱(re)(re)(re)過程分為(wei)兩個階段(duan)。一(yi)階段(duan)的(de)(de)加熱(re)(re)(re)溫(wen)度高達840?860°C，這有(you)利(li)于鐵氧體在工件芯部(bu)的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)。此時(shi)，珠光(guang)體轉(zhuan)變(bian)成奧(ao)氏(shi)(shi)體，并且在滲透層中的(de)(de)一(yi)些碳化(hua)物(wu)溶解到奧(ao)氏(shi)(shi)體中，這確保了淬(cui)火(huo)(huo)后馬氏(shi)(shi)體的(de)(de)高硬度和強度，同(tong)時(shi)保留了適量的(de)(de)未溶解碳化(hua)物(wu)。第二階段(duan)較低的(de)(de)加熱(re)(re)(re)溫(wen)度為(wei)810?830℃，是為(wei)了降低淬(cui)火(huo)(huo)應力(li)，同(tong)時(shi)有(you)利(li)于表面獲得(de)高硬度。

（4）回(hui)火階段。通過200?240℃的低溫回(hui)火，淬火的馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)轉變(bian)為回(hui)火馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)，表(biao)面殘留的奧氏(shi)體(ti)分解為馬(ma)(ma)(ma)氏(shi)體(ti)。為了使殘留奧氏(shi)體(ti)的相變(bian)充分并有助于消除熱處理的應力，采用了兩(liang)次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)(de)實踐(jian)，新的(de)(de)滲碳(tan)復(fu)合熱處理(li)(li)工(gong)藝具有(you)明顯的(de)(de)節能(neng)降(jiang)耗(hao)效(xiao)果。它可以將(jiang)原始滲碳(tan)熱處理(li)(li)的(de)(de)過(guo)程周期縮(suo)短(duan)約20，將(jiang)能(neng)耗(hao)至少降(jiang)低(di)10，還可以減少滲碳(tan)劑的(de)(de)消耗(hao)，并(bing)有(you)效(xiao)地減少熱處理(li)(li)。生產(chan)成(cheng)本(ben);此外，該方法(fa)具有(you)良好的(de)(de)可重(zhong)復(fu)性(xing)和(he)高(gao)質量(liang)穩定性(xing)。