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(qi)進行滲碳和淬(cui)火處(chu)理以滿足其(qi)性(xing)能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)度(du)降至滲碳后(hou)的(de)(de)淬火溫(wen)度(du)，然后(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)后(hou)直接淬火。使(shi)用這種方法，很(hen)容易使(shi)材(cai)料(liao)晶粒粗大，變脆(cui)并(bing)(bing)給工(gong)件(jian)結構施加(jia)(jia)壓(ya)力，并(bing)(bing)且只能承載(zai)強度(du)低的(de)(de)小(xiao)模數齒(chi)輪。目前(qian)，生產中最(zui)常用的(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)工(gong)藝(yi)是將(jiang)爐冷(leng)(leng)卻(que)至550°C，并(bing)(bing)在(zai)滲碳后(hou)進(jin)行空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)，然后(hou)在(zai)爐中進(jin)行重(zhong)新加(jia)(jia)熱和(he)淬火。因為(wei)滲碳后(hou)需要(yao)將(jiang)爐子冷(leng)(leng)卻(que)到一定溫(wen)度(du)，所以(yi)溫(wen)度(du)越低，越有利于(yu)減少(shao)工(gong)件(jian)表面(mian)的(de)(de)氧化脫碳，爐子溫(wen)度(du)越低，工(gong)件(jian)的(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速度(du)越慢;另(ling)一方面(mian)，將(jiang)工(gong)件(jian)淬火到爐中。為(wei)了(le)確(que)(que)保(bao)淬火后(hou)工(gong)件(jian)的(de)(de)表面(mian)質量，需要(yao)一段時間(jian)來確(que)(que)定加(jia)(jia)熱過程中爐氣(qi)的(de)(de)碳勢。因此，當(dang)前(qian)的(de)(de)熱處(chu)理過程需要(yao)很(hen)長時間(jian)。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲(shen)碳(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時間和滲(shen)碳(tan)時間等工藝(yi)參數(shu)，以更快的滲(shen)碳(tan)速度(du)(du)(du)(du)達到表面(mian)碳(tan)濃度(du)(du)(du)(du)，滲(shen)碳(tan)深(shen)度(du)(du)(du)(du)和滲(shen)碳(tan)層碳(tan)濃度(du)(du)(du)(du)梯(ti)度(du)(du)(du)(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)爐冷(leng)卻(que)階段(duan)。隨(sui)著爐溫的(de)(de)(de)緩(huan)慢降低，少(shao)量(liang)細孔滲碳(tan)體(ti)逐(zhu)漸沉淀(dian)在滲碳(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)層上(shang)。當(dang)它(ta)冷(leng)卻(que)到620°C以(yi)下(xia)時，它(ta)將保持恒溫。在此階段(duan)，奧氏體(ti)將轉變為(wei)珠(zhu)光體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)上(shang)將出現(xian)碳(tan)化(hua)物。部(bu)分球化(hua)，為(wei)隨(sui)后的(de)(de)(de)淬火做準備。等溫階段(duan)碳(tan)化(hua)物的(de)(de)(de)球化(hua)作用主要取(qu)決于(yu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)含量(liang)。如果表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)濃度高，則會形(xing)成粗大(da)的(de)(de)(de)網眼或大(da)的(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)物，且(qie)球化(hua)效果差。因此，表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)碳(tan)濃度必須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這(zhe)是該滲碳(tan)化(hua)合物熱處理技術的(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加(jia)熱(re)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)。該(gai)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)技術的關鍵是將淬(cui)火和(he)加(jia)熱(re)過程分為兩個階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)。一階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)的加(jia)熱(re)溫度高達840?860°C，這有(you)利于鐵氧體(ti)(ti)在工件芯(xin)部的轉(zhuan)(zhuan)變。此(ci)時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變成奧(ao)氏體(ti)(ti)，并且在滲透層(ceng)中的一些碳化(hua)物(wu)溶(rong)解到奧(ao)氏體(ti)(ti)中，這確(que)保(bao)了淬(cui)火后(hou)馬氏體(ti)(ti)的高硬度和(he)強度，同(tong)時(shi)保(bao)留了適(shi)量的未溶(rong)解碳化(hua)物(wu)。第二階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)較低(di)的加(jia)熱(re)溫度為810?830℃，是為了降低(di)淬(cui)火應力，同(tong)時(shi)有(you)利于表面(mian)獲得高硬度。

（4）回(hui)火階(jie)段。通過200?240℃的(de)低(di)溫(wen)回(hui)火，淬火的(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)轉變為(wei)回(hui)火馬(ma)氏體(ti)(ti)，表面殘(can)留的(de)奧氏體(ti)(ti)分解為(wei)馬(ma)氏體(ti)(ti)。為(wei)了使(shi)殘(can)留奧氏體(ti)(ti)的(de)相變充分并有(you)助(zhu)于(yu)消除(chu)熱處理(li)的(de)應力，采用(yong)了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的實踐，新(xin)的滲碳復合熱(re)處理工藝具有明顯(xian)的節能降耗效(xiao)果。它(ta)可以將(jiang)原(yuan)始(shi)滲碳熱(re)處理的過(guo)程周期(qi)縮短約(yue)20，將(jiang)能耗至少降低10，還可以減(jian)少滲碳劑的消耗，并有效(xiao)地減(jian)少熱(re)處理。生產成本;此外，該(gai)方法具有良好的可重復性和高質量穩定性。