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(cui)火處(chu)理以(yi)滿足其性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度降至滲碳(tan)后(hou)(hou)的淬(cui)火(huo)(huo)(huo)溫(wen)(wen)(wen)度，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接淬(cui)火(huo)(huo)(huo)。使用這種(zhong)方法，很(hen)(hen)容易使材料晶(jing)粒粗(cu)大，變脆并(bing)(bing)給(gei)工(gong)件(jian)結構施加(jia)壓力，并(bing)(bing)且(qie)只能(neng)承載強度低(di)的小模數(shu)齒輪。目前，生產(chan)中最(zui)常用的20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的工(gong)藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)(leng)卻(que)(que)至550°C，并(bing)(bing)在(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行空氣冷(leng)(leng)卻(que)(que)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐(lu)中進(jin)行重(zhong)新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)(huo)(huo)。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)需(xu)要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子(zi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)到一定溫(wen)(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)(wen)度越(yue)(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)(yue)有利于減少工(gong)件(jian)表面的氧化脫碳(tan)，爐(lu)子(zi)溫(wen)(wen)(wen)度越(yue)(yue)(yue)低(di)，工(gong)件(jian)的冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度越(yue)(yue)(yue)慢;另一方面，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)到爐(lu)中。為了確(que)保(bao)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的表面質量(liang)，需(xu)要(yao)一段時間來確(que)定加(jia)熱過程(cheng)中爐(lu)氣的碳(tan)勢。因此，當前的熱處理過程(cheng)需(xu)要(yao)很(hen)(hen)長時間。

技(ji)術(shu)新(xin)工藝(yi)的技(ji)術(shu)要(yao)點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳階段。優化(hua)滲(shen)碳勢，滲(shen)碳時間(jian)和(he)滲(shen)碳時間(jian)等(deng)工藝參數，以更快的滲(shen)碳速度(du)(du)達到表面碳濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)碳深度(du)(du)和(he)滲(shen)碳層碳濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階段。隨(sui)著(zhu)爐溫(wen)的(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上(shang)(shang)。當它冷卻到620°C以下時，它將保持(chi)恒溫(wen)。在此(ci)階段，奧氏體將轉變為珠光體，并且(qie)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang)將出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做(zuo)準備(bei)。等溫(wen)階段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)(hua)作(zuo)用主(zhu)要取決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則會(hui)形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效果差(cha)。因此(ci)，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控(kong)制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物(wu)熱處(chu)理技術的(de)控(kong)制點之(zhi)一。

（3）淬火加熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的關鍵是將淬火和(he)加熱過程分為兩個(ge)階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的加熱溫度高(gao)達840?860°C，這有利于鐵氧(yang)體在工(gong)件芯部(bu)的轉(zhuan)變(bian)(bian)。此時(shi)(shi)，珠光體轉(zhuan)變(bian)(bian)成奧氏(shi)體，并且在滲透層(ceng)中的一些碳化物溶(rong)解到奧氏(shi)體中，這確(que)保了淬火后馬氏(shi)體的高(gao)硬度和(he)強度，同時(shi)(shi)保留(liu)了適量(liang)的未溶(rong)解碳化物。第二階(jie)段(duan)較(jiao)低(di)的加熱溫度為810?830℃，是為了降低(di)淬火應力，同時(shi)(shi)有利于表面獲得高(gao)硬度。

（4）回火階(jie)段。通過200?240℃的低溫(wen)回火，淬(cui)火的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)(wei)回火馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)，表面(mian)殘留(liu)的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)分解為(wei)(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)。為(wei)(wei)了使殘留(liu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)的相變(bian)充(chong)分并有助(zhu)于消除熱(re)處理的應力，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經(jing)過(guo)多年的(de)實(shi)踐(jian)，新(xin)的(de)滲(shen)碳復合熱(re)處理工藝(yi)具(ju)有(you)(you)明顯(xian)的(de)節能降耗效果。它可以(yi)將原始滲(shen)碳熱(re)處理的(de)過(guo)程周(zhou)期縮短約20，將能耗至少(shao)降低(di)10，還可以(yi)減少(shao)滲(shen)碳劑的(de)消(xiao)耗，并有(you)(you)效地(di)減少(shao)熱(re)處理。生(sheng)產(chan)成本;此外，該方法具(ju)有(you)(you)良(liang)好的(de)可重復性和高質(zhi)量穩定(ding)性。