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)對其(qi)進行(xing)滲碳(tan)和淬火處(chu)理以(yi)滿足(zu)其(qi)性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫度降至(zhi)滲碳后(hou)的(de)(de)淬火(huo)(huo)(huo)溫度，然后(hou)在(zai)保(bao)溫后(hou)直接淬火(huo)(huo)(huo)。使用這(zhe)種方法，很容易(yi)使材料晶粒粗大，變脆并(bing)(bing)給工(gong)件結(jie)構施加(jia)(jia)壓(ya)力，并(bing)(bing)且只能承載(zai)強度低的(de)(de)小模數齒輪。目(mu)前(qian)(qian)，生產中(zhong)最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)工(gong)藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐(lu)冷(leng)卻(que)至(zhi)550°C，并(bing)(bing)在(zai)滲碳后(hou)進行空氣(qi)冷(leng)卻(que)，然后(hou)在(zai)爐(lu)中(zhong)進行重新加(jia)(jia)熱和(he)淬火(huo)(huo)(huo)。因(yin)為(wei)滲碳后(hou)需(xu)要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子(zi)(zi)冷(leng)卻(que)到一(yi)定(ding)溫度，所以溫度越低，越有利(li)于(yu)減少工(gong)件表面的(de)(de)氧(yang)化脫碳，爐(lu)子(zi)(zi)溫度越低，工(gong)件的(de)(de)冷(leng)卻(que)速度越慢(man);另一(yi)方面，將(jiang)(jiang)工(gong)件淬火(huo)(huo)(huo)到爐(lu)中(zhong)。為(wei)了確保(bao)淬火(huo)(huo)(huo)后(hou)工(gong)件的(de)(de)表面質(zhi)量，需(xu)要(yao)一(yi)段時間(jian)來確定(ding)加(jia)(jia)熱過程中(zhong)爐(lu)氣(qi)的(de)(de)碳勢(shi)。因(yin)此(ci)，當前(qian)(qian)的(de)(de)熱處(chu)理(li)過程需(xu)要(yao)很長時間(jian)。

技(ji)術(shu)新工(gong)藝的技(ji)術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化(hua)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)(shi)間和(he)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)時(shi)(shi)間等工藝參數，以更快(kuai)的(de)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)速(su)度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻(que)階段(duan)。隨著爐(lu)溫的(de)緩(huan)慢降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面層上。當它冷卻(que)到620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫。在此階段(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面上將(jiang)出(chu)現(xian)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物。部分球化(hua)，為隨后(hou)的(de)淬火做準(zhun)備。等溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)球化(hua)作用主要(yao)取決于表面碳(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)表面碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度高，則會形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物，且球化(hua)效果(guo)差。因(yin)此，表面碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度必(bi)須控制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合物熱處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬火(huo)加(jia)熱(re)(re)階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)(de)(de)關(guan)鍵是將淬火(huo)和(he)加(jia)熱(re)(re)過程分為兩(liang)個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫度高(gao)達(da)840?860°C，這有利(li)于(yu)鐵氧體(ti)(ti)在工件(jian)芯部(bu)的(de)(de)(de)轉變。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)轉變成奧氏體(ti)(ti)，并(bing)且(qie)在滲透層中的(de)(de)(de)一些碳(tan)化物溶解(jie)到(dao)奧氏體(ti)(ti)中，這確保(bao)了淬火(huo)后馬氏體(ti)(ti)的(de)(de)(de)高(gao)硬(ying)度和(he)強度，同時(shi)保(bao)留了適量的(de)(de)(de)未溶解(jie)碳(tan)化物。第二階(jie)段(duan)較低的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)(re)溫度為810?830℃，是為了降低淬火(huo)應力，同時(shi)有利(li)于(yu)表面獲(huo)得高(gao)硬(ying)度。

（4）回火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的(de)低溫回火(huo)，淬火(huo)的(de)馬氏體(ti)轉變為(wei)回火(huo)馬氏體(ti)，表面殘留(liu)(liu)的(de)奧氏體(ti)分解(jie)為(wei)馬氏體(ti)。為(wei)了使殘留(liu)(liu)奧氏體(ti)的(de)相變充分并有助于消除熱處理的(de)應力，采用了兩次回火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年(nian)的(de)實踐，新的(de)滲碳復合熱處理工藝具(ju)有明顯的(de)節能降耗(hao)效(xiao)(xiao)果。它可以將原始滲碳熱處理的(de)過程周期縮短約20，將能耗(hao)至少(shao)降低(di)10，還可以減少(shao)滲碳劑的(de)消耗(hao)，并有效(xiao)(xiao)地減少(shao)熱處理。生產成本;此外，該方法(fa)具(ju)有良好(hao)的(de)可重復性和高質量穩定性。