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(yao)對(dui)其進行滲碳(tan)和淬(cui)火處理以滿足(zu)其性能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫(wen)度(du)(du)降至滲(shen)(shen)碳(tan)后的(de)淬火(huo)溫(wen)度(du)(du)，然后在保(bao)溫(wen)后直接淬火(huo)。使(shi)用這種(zhong)方(fang)法，很(hen)容(rong)易使(shi)材料晶粒粗大，變(bian)脆并給工件(jian)結構施(shi)加(jia)壓力，并且(qie)只(zhi)能(neng)承載強度(du)(du)低(di)的(de)小模數(shu)齒輪。目前，生產中(zhong)(zhong)(zhong)最常(chang)用的(de)20CrMoMn鋼(gang)零(ling)件(jian)的(de)工藝是(shi)將爐(lu)冷(leng)卻(que)(que)(que)(que)至550°C，并在滲(shen)(shen)碳(tan)后進(jin)行(xing)空氣冷(leng)卻(que)(que)(que)(que)，然后在爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)重(zhong)新加(jia)熱和淬火(huo)。因為(wei)滲(shen)(shen)碳(tan)后需(xu)要將爐(lu)子(zi)(zi)冷(leng)卻(que)(que)(que)(que)到一(yi)定(ding)溫(wen)度(du)(du)，所以溫(wen)度(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有利于減少工件(jian)表面的(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子(zi)(zi)溫(wen)度(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，工件(jian)的(de)冷(leng)卻(que)(que)(que)(que)速度(du)(du)越(yue)(yue)慢(man);另一(yi)方(fang)面，將工件(jian)淬火(huo)到爐(lu)中(zhong)(zhong)(zhong)。為(wei)了確保(bao)淬火(huo)后工件(jian)的(de)表面質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定(ding)加(jia)熱過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)勢。因此，當(dang)前的(de)熱處理過(guo)程需(xu)要很(hen)長時間。

技術新(xin)工藝的技術要點如下：

（1）滲碳階段。優化滲碳勢，滲碳時間和滲碳時間等(deng)工藝參數，以更快(kuai)的(de)滲碳速度達到(dao)表(biao)面碳濃(nong)度，滲碳深(shen)度和滲碳層碳濃(nong)度梯度。滲碳溫(wen)度為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐冷(leng)卻(que)階(jie)段(duan)。隨著爐溫的(de)緩慢降低，少量細孔滲碳(tan)(tan)體(ti)逐漸(jian)沉淀在滲碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面層上。當它冷(leng)卻(que)到620°C以下時，它將保持恒(heng)溫。在此(ci)階(jie)段(duan)，奧氏體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并且滲碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面上將出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物。部分球化(hua)(hua)(hua)，為隨后的(de)淬火做準備。等(deng)溫階(jie)段(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物的(de)球化(hua)(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)含量。如果表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度高，則會(hui)形(xing)成粗大的(de)網眼或(huo)大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物，且球化(hua)(hua)(hua)效果差(cha)。因此(ci)，表(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合物熱(re)處理技(ji)術的(de)控制點之(zhi)一。

（3）淬火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)階段(duan)(duan)。該階段(duan)(duan)技術的關鍵是將淬火(huo)(huo)和加(jia)熱(re)(re)過程(cheng)分(fen)為(wei)兩個(ge)階段(duan)(duan)。一階段(duan)(duan)的加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)高達840?860°C，這(zhe)有利(li)于鐵氧體在工件芯部(bu)的轉變。此(ci)時(shi)(shi)，珠光體轉變成奧(ao)氏(shi)體，并(bing)且在滲(shen)透層中(zhong)(zhong)的一些碳化(hua)物(wu)溶解(jie)到奧(ao)氏(shi)體中(zhong)(zhong)，這(zhe)確(que)保了(le)淬火(huo)(huo)后(hou)馬氏(shi)體的高硬度(du)(du)和強度(du)(du)，同時(shi)(shi)保留了(le)適量的未溶解(jie)碳化(hua)物(wu)。第二階段(duan)(duan)較低(di)的加(jia)熱(re)(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了(le)降低(di)淬火(huo)(huo)應(ying)力(li)，同時(shi)(shi)有利(li)于表面獲得高硬度(du)(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)(huo)的(de)馬氏(shi)體(ti)轉變(bian)為(wei)(wei)回(hui)火(huo)(huo)(huo)馬氏(shi)體(ti)，表(biao)面殘留的(de)奧氏(shi)體(ti)分(fen)解為(wei)(wei)馬氏(shi)體(ti)。為(wei)(wei)了使殘留奧氏(shi)體(ti)的(de)相變(bian)充分(fen)并有助于消除(chu)熱處(chu)理的(de)應力，采用了兩(liang)次(ci)回(hui)火(huo)(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)(de)(de)(de)實踐，新的(de)(de)(de)(de)滲(shen)碳復(fu)合熱處理工藝具(ju)有明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)節能(neng)降耗效果。它可以(yi)將(jiang)原始滲(shen)碳熱處理的(de)(de)(de)(de)過程周期縮短(duan)約20，將(jiang)能(neng)耗至少(shao)降低10，還可以(yi)減(jian)少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)(de)(de)消耗，并有效地減(jian)少(shao)熱處理。生產(chan)成本;此外，該(gai)方法具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)可重復(fu)性(xing)和高質量穩定性(xing)。