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(dui)其進行滲(shen)碳(tan)和淬火處(chu)理以滿足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)降(jiang)至(zhi)滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)淬火溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)在保(bao)溫(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直接淬火。使(shi)用這種方法，很容易使(shi)材料晶粒粗(cu)大，變脆(cui)并給工(gong)件(jian)結構施加壓力，并且(qie)只能承載強度(du)(du)低(di)(di)的(de)(de)小模數齒輪(lun)。目前(qian)，生產中(zhong)最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并在滲碳(tan)后(hou)(hou)進行空氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)，然(ran)后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)進行重新加熱(re)(re)和淬火。因為(wei)滲碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要將(jiang)(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子(zi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)到(dao)一(yi)定溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，所以溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，越有利于減少工(gong)件(jian)表面的(de)(de)氧化脫(tuo)碳(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子(zi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)越低(di)(di)，工(gong)件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)速度(du)(du)越慢;另一(yi)方面，將(jiang)(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)淬火到(dao)爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)了確(que)保(bao)淬火后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的(de)(de)表面質量，需(xu)要一(yi)段時(shi)間來確(que)定加熱(re)(re)過程中(zhong)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)碳(tan)勢。因此(ci)，當前(qian)的(de)(de)熱(re)(re)處理過程需(xu)要很長時(shi)間。

技術新工藝的(de)技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間等(deng)工藝參數，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)(du)達(da)到表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段(duan)。隨著爐(lu)溫的(de)緩慢降(jiang)低，少量細(xi)孔滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)體逐(zhu)漸沉(chen)淀在滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當它冷卻到(dao)620°C以下時(shi)，它將(jiang)保持恒溫。在此(ci)階段(duan)，奧氏體將(jiang)轉變為(wei)珠光體，并且(qie)(qie)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物。部分球化(hua)，為(wei)隨后的(de)淬火做準備。等溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)球化(hua)作用主要取決(jue)于表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)量。如果表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)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(qie)(qie)球化(hua)效果差。因此(ci)，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)必須(xu)控制(zhi)在0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合(he)物熱處理技(ji)術的(de)控制(zhi)點之一。

（3）淬(cui)火加熱(re)(re)階段。該階段技術(shu)的(de)關鍵是將淬(cui)火和加熱(re)(re)過(guo)程(cheng)分為(wei)(wei)兩個階段。一(yi)階段的(de)加熱(re)(re)溫度高(gao)達(da)840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在(zai)工件(jian)芯部的(de)轉(zhuan)變。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)，并且在(zai)滲透層(ceng)中(zhong)的(de)一(yi)些碳化(hua)(hua)物溶(rong)解(jie)(jie)到奧氏體(ti)中(zhong)，這確(que)保(bao)了淬(cui)火后馬氏體(ti)的(de)高(gao)硬度和強度，同時保(bao)留了適(shi)量的(de)未(wei)溶(rong)解(jie)(jie)碳化(hua)(hua)物。第二階段較低(di)的(de)加熱(re)(re)溫度為(wei)(wei)810?830℃，是為(wei)(wei)了降低(di)淬(cui)火應(ying)力，同時有利于表面獲得(de)高(gao)硬度。

（4）回火階段(duan)。通過200?240℃的(de)低溫回火，淬火的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變為回火馬(ma)氏(shi)體(ti)，表面殘留的(de)奧氏(shi)體(ti)分解為馬(ma)氏(shi)體(ti)。為了(le)使(shi)殘留奧氏(shi)體(ti)的(de)相變充分并有助于消除(chu)熱處理的(de)應力，采用了(le)兩次回火。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)實踐，新(xin)的(de)滲碳復合熱處(chu)理(li)工藝具有明顯的(de)節能降耗效果(guo)。它可以將原始滲碳熱處(chu)理(li)的(de)過程周期縮短約(yue)20，將能耗至少(shao)降低10，還可以減(jian)少(shao)滲碳劑(ji)的(de)消耗，并有效地減(jian)少(shao)熱處(chu)理(li)。生產(chan)成本;此外，該(gai)方法具有良(liang)好(hao)的(de)可重復性(xing)和高(gao)質(zhi)量穩定性(xing)。