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)進行滲碳(tan)和淬火處理以滿足(zu)其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫度降至滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)的(de)淬火(huo)(huo)溫度，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)保溫后(hou)(hou)直接淬火(huo)(huo)。使(shi)用這種方法，很(hen)容易使(shi)材料晶粒粗(cu)大，變脆(cui)并(bing)給工(gong)件結構施(shi)加(jia)壓力，并(bing)且只能承載強度低的(de)小(xiao)模數齒輪。目(mu)前，生(sheng)產(chan)中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零(ling)件的(de)工(gong)藝(yi)是(shi)將(jiang)爐冷(leng)(leng)卻至550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行空氣(qi)冷(leng)(leng)卻，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐中(zhong)進(jin)行重(zhong)新(xin)加(jia)熱(re)和淬火(huo)(huo)。因為滲(shen)碳(tan)后(hou)(hou)需要將(jiang)爐子(zi)冷(leng)(leng)卻到(dao)一定溫度，所(suo)以(yi)溫度越低，越有利于減少工(gong)件表面的(de)氧化脫碳(tan)，爐子(zi)溫度越低，工(gong)件的(de)冷(leng)(leng)卻速(su)度越慢;另一方面，將(jiang)工(gong)件淬火(huo)(huo)到(dao)爐中(zhong)。為了確保淬火(huo)(huo)后(hou)(hou)工(gong)件的(de)表面質(zhi)量，需要一段時(shi)間(jian)(jian)來確定加(jia)熱(re)過程(cheng)中(zhong)爐氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)熱(re)處理過程(cheng)需要很(hen)長(chang)時(shi)間(jian)(jian)。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)等工(gong)藝參數(shu)，以(yi)更快的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度達到(dao)表面碳(tan)(tan)(tan)濃度，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度梯(ti)度。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻階段。隨(sui)著爐溫的(de)緩慢降低(di)，少量(liang)(liang)細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)體逐(zhu)漸沉淀在滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)表面層(ceng)上。當它(ta)冷卻到620°C以(yi)下時，它(ta)將(jiang)保持恒溫。在此階段，奧氏體將(jiang)轉變為珠(zhu)光體，并且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)表面上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化物。部分球化，為隨(sui)后(hou)的(de)淬(cui)火做準備。等溫階段碳(tan)(tan)化物的(de)球化作用(yong)主要取決于表面碳(tan)(tan)含量(liang)(liang)。如果(guo)表面碳(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)化物，且球化效果(guo)差。因(yin)此，表面碳(tan)(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是(shi)該(gai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)化合物熱(re)處理技術的(de)控制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)熱(re)階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)關鍵是將淬(cui)(cui)火(huo)和(he)加(jia)(jia)熱(re)過(guo)程(cheng)分為(wei)兩個(ge)階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)高(gao)達840?860°C，這有利(li)于鐵氧(yang)體(ti)(ti)在(zai)工件芯部(bu)的(de)轉變。此時，珠光體(ti)(ti)轉變成奧氏(shi)體(ti)(ti)，并且在(zai)滲(shen)透層中的(de)一些碳化物(wu)溶(rong)解(jie)到奧氏(shi)體(ti)(ti)中，這確保了淬(cui)(cui)火(huo)后馬氏(shi)體(ti)(ti)的(de)高(gao)硬度(du)(du)和(he)強度(du)(du)，同時保留了適量的(de)未溶(rong)解(jie)碳化物(wu)。第二階(jie)段(duan)較低(di)的(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是為(wei)了降低(di)淬(cui)(cui)火(huo)應(ying)力，同時有利(li)于表(biao)面獲得高(gao)硬度(du)(du)。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段(duan)。通過200?240℃的(de)(de)(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)為回(hui)(hui)火(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)，表面(mian)殘留的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)分解為馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)。為了(le)使殘留奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)的(de)(de)(de)相變(bian)充分并有助于(yu)消除熱處理的(de)(de)(de)應力，采用了(le)兩次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過多年的實(shi)踐，新的滲碳(tan)復合(he)熱處理(li)工藝(yi)具有(you)(you)明顯的節(jie)能(neng)降(jiang)耗(hao)效果。它可(ke)以(yi)將原始滲碳(tan)熱處理(li)的過程(cheng)周(zhou)期縮(suo)短約20，將能(neng)耗(hao)至(zhi)少(shao)降(jiang)低10，還可(ke)以(yi)減(jian)(jian)少(shao)滲碳(tan)劑(ji)的消耗(hao)，并有(you)(you)效地減(jian)(jian)少(shao)熱處理(li)。生產成(cheng)本;此(ci)外(wai)，該方法(fa)具有(you)(you)良好的可(ke)重復性(xing)和高(gao)質量穩定性(xing)。