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(dui)其(qi)進行滲碳和淬火處理以滿足其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫度降至滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)的(de)淬火溫度，然后(hou)在保溫后(hou)直(zhi)接(jie)淬火。使用這種方法，很容易使材料(liao)晶粒(li)粗大，變脆并(bing)給工(gong)(gong)(gong)件(jian)結構施(shi)加壓力，并(bing)且只能承載強度低(di)的(de)小模數(shu)齒輪(lun)。目前，生產中(zhong)(zhong)最(zui)常用的(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)冷卻(que)(que)至550°C，并(bing)在滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)進(jin)行空氣冷卻(que)(que)，然后(hou)在爐(lu)中(zhong)(zhong)進(jin)行重(zhong)新加熱和淬火。因為滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)需要將(jiang)爐(lu)子冷卻(que)(que)到一(yi)定(ding)溫度，所以溫度越(yue)低(di)，越(yue)有利于減(jian)少(shao)工(gong)(gong)(gong)件(jian)表面的(de)氧化(hua)脫碳(tan)(tan)，爐(lu)子溫度越(yue)低(di)，工(gong)(gong)(gong)件(jian)的(de)冷卻(que)(que)速度越(yue)慢;另一(yi)方面，將(jiang)工(gong)(gong)(gong)件(jian)淬火到爐(lu)中(zhong)(zhong)。為了確(que)保淬火后(hou)工(gong)(gong)(gong)件(jian)的(de)表面質(zhi)量，需要一(yi)段時間(jian)來(lai)確(que)定(ding)加熱過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當前的(de)熱處理過(guo)程(cheng)需要很長時間(jian)。

技術新工(gong)藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳階段。優(you)化滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳勢，滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳時(shi)間和滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳時(shi)間等工藝參數，以更快(kuai)的(de)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳速度(du)(du)達(da)到(dao)表面碳濃度(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳深度(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳層碳濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)碳溫(wen)度(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻(que)階段。隨著爐溫(wen)的(de)(de)緩(huan)慢降低(di)，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐漸(jian)沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層上。當它冷卻(que)到620°C以下時，它將(jiang)保(bao)持(chi)恒溫(wen)。在此(ci)階段，奧(ao)氏(shi)體(ti)將(jiang)轉變為珠(zhu)光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分(fen)球化(hua)，為隨后的(de)(de)淬火(huo)做準(zhun)備。等溫(wen)階段碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)球化(hua)作(zuo)用(yong)主要取(qu)決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)含(han)量。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大的(de)(de)網眼(yan)或大的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且球化(hua)效(xiao)果差。因此(ci)，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃度必須(xu)控制在0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技(ji)術的(de)(de)控制點之一。

（3）淬火(huo)加熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的關鍵是將淬火(huo)和(he)加熱過程分為兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的加熱溫(wen)度高達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧體(ti)在(zai)工件芯部的轉變。此(ci)時(shi)，珠(zhu)光(guang)體(ti)轉變成奧氏(shi)體(ti)，并且(qie)在(zai)滲透層中的一些碳(tan)化物溶解到奧氏(shi)體(ti)中，這(zhe)確保(bao)(bao)了淬火(huo)后馬氏(shi)體(ti)的高硬(ying)度和(he)強度，同(tong)時(shi)保(bao)(bao)留了適量的未溶解碳(tan)化物。第二階(jie)段(duan)較低的加熱溫(wen)度為810?830℃，是為了降(jiang)低淬火(huo)應力，同(tong)時(shi)有利于表面獲得(de)高硬(ying)度。

（4）回火(huo)(huo)階(jie)段。通(tong)過(guo)200?240℃的(de)(de)(de)低溫回火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變為(wei)回火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體，表(biao)面殘留的(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體分解為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體。為(wei)了(le)使殘留奧氏(shi)(shi)體的(de)(de)(de)相變充分并(bing)有助于消除熱處理的(de)(de)(de)應(ying)力，采(cai)用(yong)了(le)兩(liang)次回火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的實(shi)踐，新的滲碳復合熱處(chu)理(li)工(gong)藝(yi)具有(you)(you)明顯(xian)的節(jie)能降耗效果。它可以將(jiang)原始滲碳熱處(chu)理(li)的過程周(zhou)期(qi)縮短約20，將(jiang)能耗至(zhi)少(shao)降低(di)10，還(huan)可以減少(shao)滲碳劑的消耗，并有(you)(you)效地(di)減少(shao)熱處(chu)理(li)。生產(chan)成(cheng)本;此外，該方(fang)法具有(you)(you)良好的可重復性和(he)高(gao)質(zhi)量穩定性。