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(xing)滲(shen)碳和淬火處理(li)以滿足其性能要求(qiu)。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)溫度(du)(du)(du)降(jiang)至滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)溫度(du)(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)在保(bao)溫后(hou)(hou)直接淬(cui)(cui)(cui)火(huo)。使用這種方法，很容易使材料晶粒(li)粗大，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)結構(gou)施(shi)加(jia)壓力，并(bing)且只能承載(zai)強度(du)(du)(du)低(di)的(de)小模(mo)數齒輪(lun)。目前，生產中(zhong)最(zui)常用的(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)工(gong)藝是(shi)將(jiang)爐(lu)冷(leng)(leng)卻(que)(que)至550°C，并(bing)在滲碳(tan)后(hou)(hou)進行空氣冷(leng)(leng)卻(que)(que)，然(ran)后(hou)(hou)在爐(lu)中(zhong)進行重新(xin)加(jia)熱(re)和淬(cui)(cui)(cui)火(huo)。因(yin)為滲碳(tan)后(hou)(hou)需要(yao)將(jiang)爐(lu)子冷(leng)(leng)卻(que)(que)到一定溫度(du)(du)(du)，所以溫度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有利于(yu)減少工(gong)件(jian)表面的(de)氧化脫(tuo)碳(tan)，爐(lu)子溫度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)速度(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢(man);另一方面，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)到爐(lu)中(zhong)。為了確(que)保(bao)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的(de)表面質量，需要(yao)一段時間(jian)來確(que)定加(jia)熱(re)過程(cheng)中(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)勢。因(yin)此，當前的(de)熱(re)處理過程(cheng)需要(yao)很長時間(jian)。

技術新(xin)工(gong)藝的技術要點(dian)如下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)和滲碳(tan)(tan)時(shi)間(jian)等工藝參數，以更快的滲碳(tan)(tan)速度達到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度，滲碳(tan)(tan)深(shen)度和滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃(nong)度梯度。滲碳(tan)(tan)溫度為900℃。

（2）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻階段。隨著爐(lu)溫的(de)(de)緩慢降(jiang)低，少量細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)層上。當它(ta)冷(leng)卻到(dao)620°C以下(xia)時，它(ta)將(jiang)保持恒溫。在(zai)此階段，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠(zhu)光(guang)體(ti)，并且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)。部分(fen)球化(hua)，為隨后的(de)(de)淬(cui)火做準備(bei)。等溫階段碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)球化(hua)作用主要取決于表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)含(han)量。如果表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)高，則(ze)會形成粗大(da)的(de)(de)網眼或(huo)大(da)的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)，且球化(hua)效果差。因此，表(biao)面(mian)(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)必須控制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合物(wu)熱處理技術的(de)(de)控制點之一(yi)。

（3）淬(cui)火加熱(re)階段。該階段技術(shu)的關鍵是將淬(cui)火和(he)加熱(re)過程(cheng)分為(wei)(wei)兩個階段。一(yi)階段的加熱(re)溫(wen)度(du)高達(da)840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在工件(jian)芯(xin)部(bu)的轉(zhuan)變(bian)(bian)。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)成奧氏(shi)體(ti)，并且在滲(shen)透層(ceng)中(zhong)的一(yi)些(xie)碳化物溶解到奧氏(shi)體(ti)中(zhong)，這確保了(le)淬(cui)火后馬氏(shi)體(ti)的高硬(ying)度(du)和(he)強度(du)，同時保留了(le)適量(liang)的未溶解碳化物。第二階段較(jiao)低(di)(di)的加熱(re)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)810?830℃，是為(wei)(wei)了(le)降低(di)(di)淬(cui)火應力，同時有利(li)于表面獲得高硬(ying)度(du)。

（4）回(hui)火階段。通(tong)過200?240℃的(de)低(di)溫回(hui)火，淬火的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變為回(hui)火馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，表(biao)面殘(can)留(liu)的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)分解為馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)。為了(le)使殘(can)留(liu)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)的(de)相變充分并有助于消除熱(re)處(chu)理的(de)應力，采用了(le)兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)(de)(de)實(shi)踐(jian)，新的(de)(de)(de)滲碳復合熱處(chu)理工(gong)藝具(ju)有明顯的(de)(de)(de)節能降耗效果。它可以(yi)(yi)將(jiang)原始滲碳熱處(chu)理的(de)(de)(de)過(guo)程周(zhou)期縮(suo)短約(yue)20，將(jiang)能耗至少降低10，還可以(yi)(yi)減(jian)少滲碳劑(ji)的(de)(de)(de)消耗，并(bing)有效地減(jian)少熱處(chu)理。生產成本;此外(wai)，該(gai)方法具(ju)有良好的(de)(de)(de)可重復性和(he)高質量穩定性。