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處理以滿足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)降至滲(shen)碳(tan)后(hou)的(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然(ran)后(hou)在保溫(wen)(wen)后(hou)直接淬(cui)火(huo)。使用(yong)這(zhe)種方法，很容(rong)易(yi)使材料晶(jing)粒粗大，變脆并(bing)給(gei)工(gong)件(jian)結構施加壓力，并(bing)且只能(neng)承載強度(du)(du)(du)低的(de)小模數齒輪。目前(qian)，生產中(zhong)(zhong)最常用(yong)的(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)工(gong)藝是將(jiang)爐(lu)冷(leng)卻(que)(que)至550°C，并(bing)在滲(shen)碳(tan)后(hou)進(jin)(jin)行空氣冷(leng)卻(que)(que)，然(ran)后(hou)在爐(lu)中(zhong)(zhong)進(jin)(jin)行重新加熱和淬(cui)火(huo)。因(yin)為(wei)滲(shen)碳(tan)后(hou)需(xu)要(yao)將(jiang)爐(lu)子冷(leng)卻(que)(que)到(dao)一(yi)(yi)定溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所以溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越低，越有利于減少工(gong)件(jian)表(biao)面的(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)子溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)越低，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)卻(que)(que)速度(du)(du)(du)越慢;另(ling)一(yi)(yi)方面，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到(dao)爐(lu)中(zhong)(zhong)。為(wei)了確保淬(cui)火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)的(de)表(biao)面質量，需(xu)要(yao)一(yi)(yi)段時(shi)(shi)間來確定加熱過(guo)程中(zhong)(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)勢。因(yin)此(ci)，當(dang)前(qian)的(de)熱處理過(guo)程需(xu)要(yao)很長(chang)時(shi)(shi)間。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間(jian)等工藝參數(shu)，以更快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速(su)度達到(dao)表面碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度梯度。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)(lu)冷(leng)卻階(jie)(jie)段。隨著爐(lu)(lu)溫(wen)的(de)緩慢降(jiang)低，少量細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)體逐漸沉(chen)淀在滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)層上。當它冷(leng)卻到(dao)620°C以下(xia)時，它將(jiang)(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在此(ci)階(jie)(jie)段，奧氏體將(jiang)(jiang)轉變(bian)為珠光體，并且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)上將(jiang)(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)。部(bu)分(fen)球(qiu)(qiu)化(hua)，為隨后的(de)淬火做(zuo)準備。等(deng)溫(wen)階(jie)(jie)段碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)球(qiu)(qiu)化(hua)作用(yong)主要(yao)取決于表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)含量。如(ru)果表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高，則(ze)會(hui)形成粗大的(de)網(wang)眼或大的(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)，且球(qiu)(qiu)化(hua)效果差(cha)。因此(ci)，表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必須控制在0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)(wu)熱處理技(ji)術的(de)控制點之一。

（3）淬(cui)火(huo)加(jia)熱(re)(re)階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)關(guan)鍵是(shi)將淬(cui)火(huo)和(he)加(jia)熱(re)(re)過程分為兩(liang)個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度高(gao)(gao)達840?860°C，這(zhe)有利于鐵(tie)氧體(ti)在工件芯(xin)部的(de)轉變。此時(shi)(shi)，珠(zhu)光體(ti)轉變成(cheng)奧(ao)(ao)氏體(ti)，并且在滲透(tou)層中(zhong)的(de)一些碳化(hua)物溶(rong)解到(dao)奧(ao)(ao)氏體(ti)中(zhong)，這(zhe)確保了(le)(le)淬(cui)火(huo)后馬(ma)氏體(ti)的(de)高(gao)(gao)硬度和(he)強度，同時(shi)(shi)保留了(le)(le)適(shi)量的(de)未溶(rong)解碳化(hua)物。第二階(jie)段(duan)較低的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度為810?830℃，是(shi)為了(le)(le)降低淬(cui)火(huo)應力，同時(shi)(shi)有利于表面(mian)獲得高(gao)(gao)硬度。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段(duan)。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬(ma)氏(shi)體轉變(bian)為回(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)體，表面殘留(liu)的(de)奧(ao)氏(shi)體分(fen)解為馬(ma)氏(shi)體。為了使殘留(liu)奧(ao)氏(shi)體的(de)相變(bian)充分(fen)并有助于(yu)消除(chu)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(jing)過多年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲(shen)碳(tan)復合熱處理(li)工藝具(ju)有(you)明(ming)顯的(de)(de)節能(neng)降耗效果。它可以(yi)(yi)將原始滲(shen)碳(tan)熱處理(li)的(de)(de)過程周期(qi)縮(suo)短約20，將能(neng)耗至少降低10，還(huan)可以(yi)(yi)減少滲(shen)碳(tan)劑(ji)的(de)(de)消耗，并有(you)效地減少熱處理(li)。生產成本;此外，該方法具(ju)有(you)良(liang)好的(de)(de)可重復性(xing)和(he)高質量穩(wen)定性(xing)。