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)進行滲碳和淬火處理以滿足其(qi)性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫度(du)降至(zhi)(zhi)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)淬(cui)火溫度(du)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)保溫后(hou)(hou)(hou)(hou)直接淬(cui)火。使用這種方法，很(hen)容易使材(cai)料晶粒粗大，變脆并(bing)給工件(jian)結構施加(jia)壓力(li)，并(bing)且只能承載強度(du)低(di)的(de)(de)(de)小模數(shu)齒(chi)輪。目前，生產(chan)中(zhong)最常用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)(de)工藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐(lu)冷卻(que)(que)至(zhi)(zhi)550°C，并(bing)在(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)進(jin)行(xing)空氣冷卻(que)(que)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在(zai)爐(lu)中(zhong)進(jin)行(xing)重新加(jia)熱和淬(cui)火。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)需(xu)要(yao)(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷卻(que)(que)到(dao)一(yi)定(ding)溫度(du)，所以溫度(du)越低(di)，越有利(li)于(yu)減(jian)少工件(jian)表(biao)面的(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫度(du)越低(di)，工件(jian)的(de)(de)(de)冷卻(que)(que)速度(du)越慢;另(ling)一(yi)方面，將(jiang)(jiang)工件(jian)淬(cui)火到(dao)爐(lu)中(zhong)。為了確保淬(cui)火后(hou)(hou)(hou)(hou)工件(jian)的(de)(de)(de)表(biao)面質量，需(xu)要(yao)(yao)一(yi)段時間(jian)來確定(ding)加(jia)熱過程中(zhong)爐(lu)氣的(de)(de)(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)(de)(de)熱處理過程需(xu)要(yao)(yao)很(hen)長時間(jian)。

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

（1）滲(shen)(shen)碳階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳勢，滲(shen)(shen)碳時(shi)間和(he)滲(shen)(shen)碳時(shi)間等工(gong)藝參(can)數，以更(geng)快的(de)滲(shen)(shen)碳速度(du)達到表面(mian)碳濃度(du)，滲(shen)(shen)碳深度(du)和(he)滲(shen)(shen)碳層碳濃度(du)梯度(du)。滲(shen)(shen)碳溫(wen)度(du)為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階(jie)段。隨著爐(lu)溫(wen)的(de)緩慢降低，少量細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)體逐漸沉淀在滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)表面層上。當它(ta)冷卻到620°C以(yi)下時，它(ta)將保持恒溫(wen)。在此階(jie)段，奧氏體將轉變為珠光體，并(bing)且(qie)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)表面上將出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物。部分球化(hua)，為隨后的(de)淬火做準備(bei)。等溫(wen)階(jie)段碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物的(de)球化(hua)作(zuo)用主要取決于表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)含量。如果(guo)表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)高，則會形成粗大(da)的(de)網(wang)眼(yan)或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物，且(qie)球化(hua)效果(guo)差。因此，表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)必須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合物熱處理技術的(de)控(kong)制(zhi)點之(zhi)一(yi)。

（3）淬火加熱(re)(re)(re)階(jie)段。該階(jie)段技術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)是(shi)(shi)將淬火和(he)加熱(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)分(fen)為兩個(ge)階(jie)段。一階(jie)段的(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)溫度高(gao)達840?860°C，這有(you)利于鐵(tie)氧體在(zai)工件芯(xin)部的(de)(de)(de)(de)(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體轉變(bian)成奧氏(shi)體，并且(qie)在(zai)滲透層中的(de)(de)(de)(de)(de)一些碳(tan)化物溶(rong)解(jie)(jie)到奧氏(shi)體中，這確保(bao)了淬火后馬氏(shi)體的(de)(de)(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)(de)(de)未溶(rong)解(jie)(jie)碳(tan)化物。第二階(jie)段較低的(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)溫度為810?830℃，是(shi)(shi)為了降低淬火應力，同時(shi)有(you)利于表面(mian)獲得高(gao)硬(ying)度。

（4）回火階段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回火，淬(cui)火的(de)(de)馬氏(shi)體轉變(bian)為(wei)回火馬氏(shi)體，表(biao)面殘(can)留的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體分解為(wei)馬氏(shi)體。為(wei)了使殘(can)留奧(ao)(ao)氏(shi)體的(de)(de)相變(bian)充分并(bing)有助(zhu)于消除熱處理的(de)(de)應力，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多(duo)年的(de)(de)實踐，新(xin)的(de)(de)滲碳(tan)復(fu)合(he)熱處理(li)(li)工藝具(ju)有(you)明顯的(de)(de)節能(neng)降耗效果。它可以將原始(shi)滲碳(tan)熱處理(li)(li)的(de)(de)過(guo)程周期縮(suo)短約20，將能(neng)耗至少(shao)降低(di)10，還(huan)可以減少(shao)滲碳(tan)劑的(de)(de)消耗，并有(you)效地(di)減少(shao)熱處理(li)(li)。生產(chan)成本;此外，該(gai)方法具(ju)有(you)良好的(de)(de)可重復(fu)性和高質(zhi)量穩定性。