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(qi)進行(xing)滲(shen)碳(tan)和淬火處(chu)理以滿足其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫度降至滲(shen)碳(tan)后的淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)溫度，然后在保溫后直接淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。使(shi)用這(zhe)種方(fang)法，很(hen)容易使(shi)材料晶粒粗大(da)，變脆并給工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構(gou)施加壓(ya)力，并且只能承載(zai)強度低的小模數齒輪。目(mu)前(qian)，生產(chan)中(zhong)最常用的20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)(jian)的工(gong)(gong)藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐冷(leng)卻(que)至550°C，并在滲(shen)碳(tan)后進行(xing)空氣冷(leng)卻(que)，然后在爐中(zhong)進行(xing)重新加熱和淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。因(yin)為滲(shen)碳(tan)后需(xu)(xu)要(yao)將(jiang)(jiang)爐子冷(leng)卻(que)到(dao)一定溫度，所以溫度越(yue)低，越(yue)有利于減少工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面的氧化脫(tuo)碳(tan)，爐子溫度越(yue)低，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的冷(leng)卻(que)速(su)度越(yue)慢;另(ling)一方(fang)面，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)到(dao)爐中(zhong)。為了(le)確(que)(que)保淬(cui)(cui)火(huo)(huo)(huo)(huo)后工(gong)(gong)件(jian)(jian)的表(biao)面質量，需(xu)(xu)要(yao)一段(duan)時間(jian)來(lai)確(que)(que)定加熱過(guo)程(cheng)中(zhong)爐氣的碳(tan)勢(shi)。因(yin)此，當(dang)前(qian)的熱處理過(guo)程(cheng)需(xu)(xu)要(yao)很(hen)長(chang)時間(jian)。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)階段。優化(hua)滲(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)時間和滲(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝參數，以更(geng)快的滲(shen)碳(tan)(tan)速度達到表面碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)碳(tan)(tan)深(shen)度和滲(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度梯度。滲(shen)碳(tan)(tan)溫(wen)度為(wei)900℃。

（2）滲碳(tan)爐冷(leng)卻階(jie)段(duan)(duan)。隨(sui)著爐溫(wen)的(de)緩慢(man)降(jiang)低，少量(liang)細孔(kong)滲碳(tan)體(ti)逐(zhu)漸沉淀(dian)在滲碳(tan)表面(mian)(mian)層上(shang)。當它(ta)冷(leng)卻到(dao)620°C以下時(shi)，它(ta)將(jiang)保持恒溫(wen)。在此階(jie)段(duan)(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠光體(ti)，并(bing)且(qie)滲碳(tan)表面(mian)(mian)上(shang)將(jiang)出現(xian)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。部分(fen)球化(hua)(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火(huo)做準備。等溫(wen)階(jie)段(duan)(duan)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)球化(hua)(hua)(hua)作(zuo)用主(zhu)要(yao)取(qu)決于表面(mian)(mian)碳(tan)含量(liang)。如果表面(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度高，則(ze)會形成(cheng)粗大的(de)網(wang)眼或(huo)大的(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球化(hua)(hua)(hua)效果差。因此，表面(mian)(mian)碳(tan)濃(nong)度必須(xu)控制(zhi)在0.85?1.00，這是該(gai)滲碳(tan)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)熱處理(li)技(ji)術的(de)控制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加(jia)(jia)熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)(de)(de)關鍵是將淬(cui)火和加(jia)(jia)熱過(guo)程分(fen)為兩個(ge)階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱溫(wen)度(du)高(gao)達840?860°C，這有(you)利于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工件芯部的(de)(de)(de)轉(zhuan)變。此時(shi)，珠光體(ti)轉(zhuan)變成奧氏(shi)(shi)體(ti)，并且在(zai)滲透(tou)層中的(de)(de)(de)一些碳(tan)化物溶解(jie)到奧氏(shi)(shi)體(ti)中，這確保(bao)(bao)了(le)淬(cui)火后(hou)馬氏(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)高(gao)硬度(du)和強度(du)，同(tong)時(shi)保(bao)(bao)留了(le)適量(liang)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)(jia)熱溫(wen)度(du)為810?830℃，是為了(le)降(jiang)低淬(cui)火應力，同(tong)時(shi)有(you)利于(yu)表面獲得(de)高(gao)硬度(du)。

（4）回(hui)火(huo)階段(duan)。通過200?240℃的(de)低(di)溫(wen)回(hui)火(huo)，淬(cui)火(huo)的(de)馬氏體(ti)(ti)轉變(bian)(bian)為回(hui)火(huo)馬氏體(ti)(ti)，表面(mian)殘留的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)分解(jie)為馬氏體(ti)(ti)。為了(le)使(shi)殘留奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)相變(bian)(bian)充分并(bing)有助于消除熱處理的(de)應力，采用了(le)兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)實(shi)踐，新的(de)滲(shen)碳(tan)復合(he)熱處理工藝具有(you)明顯的(de)節(jie)能降耗(hao)(hao)效果。它(ta)可(ke)以將(jiang)原始滲(shen)碳(tan)熱處理的(de)過程周(zhou)期縮短約20，將(jiang)能耗(hao)(hao)至少(shao)降低10，還(huan)可(ke)以減少(shao)滲(shen)碳(tan)劑的(de)消(xiao)耗(hao)(hao)，并有(you)效地減少(shao)熱處理。生產成本;此外，該方法具有(you)良(liang)好的(de)可(ke)重復性和高質量(liang)穩定(ding)性。