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滲碳和(he)淬火處理以滿足其性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)度降至(zhi)(zhi)滲碳(tan)后的淬火(huo)(huo)溫(wen)度，然后在保(bao)溫(wen)后直接(jie)淬火(huo)(huo)。使用這種方法，很(hen)容易使材料晶粒粗大，變脆并(bing)給(gei)工(gong)(gong)件(jian)結(jie)構(gou)施加壓力，并(bing)且(qie)只能(neng)承載(zai)強度低的小模數齒(chi)輪。目前(qian)，生(sheng)產中最常用的20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的工(gong)(gong)藝是將(jiang)爐冷(leng)卻(que)至(zhi)(zhi)550°C，并(bing)在滲碳(tan)后進行空氣(qi)冷(leng)卻(que)，然后在爐中進行重新加熱和淬火(huo)(huo)。因為滲碳(tan)后需(xu)要將(jiang)爐子(zi)冷(leng)卻(que)到(dao)一定溫(wen)度，所以溫(wen)度越(yue)低，越(yue)有利于(yu)減少(shao)工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的氧化脫(tuo)碳(tan)，爐子(zi)溫(wen)度越(yue)低，工(gong)(gong)件(jian)的冷(leng)卻(que)速度越(yue)慢;另一方面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)件(jian)淬火(huo)(huo)到(dao)爐中。為了確(que)保(bao)淬火(huo)(huo)后工(gong)(gong)件(jian)的表面(mian)質量(liang)，需(xu)要一段時間來確(que)定加熱過程中爐氣(qi)的碳(tan)勢。因此，當前(qian)的熱處理過程需(xu)要很(hen)長時間。

技術(shu)新工(gong)藝的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)階段(duan)。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)時間等工藝參(can)數，以更快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)溫(wen)度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷(leng)(leng)卻階(jie)段(duan)(duan)。隨著爐溫的(de)緩(huan)慢(man)降低(di)，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體逐漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面層上。當(dang)它冷(leng)(leng)卻到(dao)620°C以下時，它將保持恒(heng)溫。在此階(jie)段(duan)(duan)，奧氏體將轉變為(wei)(wei)珠光體，并(bing)且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面上將出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分球(qiu)化(hua)，為(wei)(wei)隨后的(de)淬火做(zuo)準備(bei)。等(deng)溫階(jie)段(duan)(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)球(qiu)化(hua)作用主(zhu)要(yao)取(qu)決于表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)含量。如果表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)高，則會(hui)形成粗大的(de)網(wang)眼或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且球(qiu)化(hua)效(xiao)果差。因此，表(biao)面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)必須控(kong)制在0.85?1.00，這(zhe)是該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱(re)處理技術(shu)的(de)控(kong)制點之一(yi)。

（3）淬(cui)火(huo)加熱階段(duan)。該階段(duan)技術的(de)(de)關鍵是(shi)將淬(cui)火(huo)和加熱過程分(fen)為(wei)兩(liang)個(ge)階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)加熱溫度(du)(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有(you)利于(yu)(yu)鐵氧體在(zai)工件芯部的(de)(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體轉變(bian)成(cheng)奧(ao)氏(shi)(shi)體，并且在(zai)滲透層中的(de)(de)一些(xie)碳化物(wu)溶解(jie)到奧(ao)氏(shi)(shi)體中，這(zhe)確(que)保了淬(cui)火(huo)后馬氏(shi)(shi)體的(de)(de)高(gao)硬度(du)(du)和強度(du)(du)，同時(shi)保留了適(shi)量的(de)(de)未溶解(jie)碳化物(wu)。第二階段(duan)較低的(de)(de)加熱溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了降(jiang)低淬(cui)火(huo)應力(li)，同時(shi)有(you)利于(yu)(yu)表面(mian)獲得(de)高(gao)硬度(du)(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階(jie)段。通過200?240℃的(de)低溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬氏體(ti)轉變為回(hui)火(huo)(huo)馬氏體(ti)，表面殘留(liu)的(de)奧氏體(ti)分解為馬氏體(ti)。為了使殘留(liu)奧氏體(ti)的(de)相變充分并有助于消除熱處理的(de)應(ying)力，采用了兩次(ci)回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年(nian)的(de)(de)實踐(jian)，新的(de)(de)滲(shen)碳復合熱處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)具有(you)明顯的(de)(de)節能降(jiang)耗效(xiao)果。它可以將原始滲(shen)碳熱處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)過(guo)程(cheng)周期(qi)縮短約20，將能耗至少(shao)降(jiang)低10，還(huan)可以減(jian)少(shao)滲(shen)碳劑的(de)(de)消耗，并有(you)效(xiao)地減(jian)少(shao)熱處(chu)理(li)(li)(li)。生產成本;此外，該(gai)方法具有(you)良好的(de)(de)可重復性(xing)和高質量穩定性(xing)。