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淬火(huo)處理(li)以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)度降至滲碳后(hou)(hou)的淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)后(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)。使(shi)用(yong)這(zhe)種方法，很容易使(shi)材料晶(jing)粒粗大，變(bian)脆并給(gei)工(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施加(jia)(jia)壓力，并且只能承載強(qiang)度低的小模數齒(chi)輪。目前，生產中最(zui)常用(yong)的20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的工(gong)(gong)藝是將爐(lu)(lu)冷(leng)卻至550°C，并在(zai)滲碳后(hou)(hou)進行空(kong)氣冷(leng)卻，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中進行重(zhong)新(xin)加(jia)(jia)熱(re)和淬(cui)火(huo)。因為(wei)滲碳后(hou)(hou)需(xu)要將爐(lu)(lu)子(zi)冷(leng)卻到(dao)一(yi)定溫(wen)(wen)度，所以(yi)溫(wen)(wen)度越低，越有(you)利(li)于減少工(gong)(gong)件(jian)(jian)表(biao)面的氧化脫碳，爐(lu)(lu)子(zi)溫(wen)(wen)度越低，工(gong)(gong)件(jian)(jian)的冷(leng)卻速度越慢;另(ling)一(yi)方面，將工(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)(lu)中。為(wei)了(le)確保(bao)淬(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)(jian)的表(biao)面質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定加(jia)(jia)熱(re)過程(cheng)中爐(lu)(lu)氣的碳勢。因此，當前的熱(re)處理過程(cheng)需(xu)要很長(chang)時間。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優(you)化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間等(deng)工藝(yi)參數，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速(su)度(du)(du)達到表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)爐冷卻階(jie)段。隨著爐溫的(de)緩慢降低，少量細孔滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)(ti)逐(zhu)漸沉淀在滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上。當(dang)它(ta)冷卻到620°C以下時(shi)，它(ta)將(jiang)(jiang)保持(chi)恒溫。在此(ci)階(jie)段，奧氏體(ti)(ti)將(jiang)(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)(ti)，并且(qie)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上將(jiang)(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物。部分球化(hua)(hua)，為(wei)隨后的(de)淬火做準備(bei)。等溫階(jie)段碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物的(de)球化(hua)(hua)作用主要(yao)取(qu)決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)含量。如(ru)果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)高，則會形成粗(cu)大的(de)網眼或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)物，且(qie)球化(hua)(hua)效果差。因(yin)此(ci)，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)必須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)合(he)物熱處理(li)技術的(de)控(kong)制(zhi)點(dian)之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加熱(re)階段。該階段技(ji)術(shu)的關(guan)鍵是(shi)將淬(cui)(cui)火(huo)和加熱(re)過程分為兩個階段。一(yi)階段的加熱(re)溫(wen)度(du)高達840?860°C，這(zhe)(zhe)有利(li)于鐵(tie)氧體(ti)在工(gong)件芯部的轉變。此時(shi)，珠光體(ti)轉變成奧氏體(ti)，并且(qie)在滲透層中的一(yi)些碳(tan)化(hua)(hua)物溶(rong)(rong)解到(dao)奧氏體(ti)中，這(zhe)(zhe)確(que)保了(le)淬(cui)(cui)火(huo)后馬氏體(ti)的高硬度(du)和強度(du)，同(tong)時(shi)保留(liu)了(le)適(shi)量的未溶(rong)(rong)解碳(tan)化(hua)(hua)物。第二階段較低(di)的加熱(re)溫(wen)度(du)為810?830℃，是(shi)為了(le)降低(di)淬(cui)(cui)火(huo)應力，同(tong)時(shi)有利(li)于表面(mian)獲得高硬度(du)。

（4）回(hui)(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)(huo)(huo)的(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變為回(hui)(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，表面殘留(liu)的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)分(fen)解為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。為了使殘留(liu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)相變充分(fen)并有(you)助于消除熱(re)處理的(de)應(ying)力(li)，采用了兩(liang)次回(hui)(hui)(hui)(hui)火(huo)(huo)(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實踐，新的(de)滲碳(tan)(tan)復合熱(re)處理工(gong)藝(yi)具有明(ming)顯的(de)節能降耗效(xiao)果(guo)。它(ta)可以將(jiang)原始滲碳(tan)(tan)熱(re)處理的(de)過程周期(qi)縮短約(yue)20，將(jiang)能耗至少(shao)降低10，還可以減(jian)少(shao)滲碳(tan)(tan)劑的(de)消(xiao)耗，并有效(xiao)地減(jian)少(shao)熱(re)處理。生產成本;此外(wai)，該(gai)方法具有良好(hao)的(de)可重(zhong)復性和高質量穩定性。