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(man)足其性(xing)能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫度(du)降(jiang)至滲(shen)碳后的(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)溫度(du)，然(ran)后在保(bao)溫后直接(jie)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)。使用(yong)這(zhe)種方法，很容易(yi)使材料晶(jing)粒粗大(da)，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)結構施加壓力，并(bing)且只能承載(zai)強度(du)低的(de)(de)(de)小模數齒輪(lun)。目前，生(sheng)產中最常用(yong)的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)的(de)(de)(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)冷卻(que)(que)至550°C，并(bing)在滲(shen)碳后進行空氣(qi)(qi)冷卻(que)(que)，然(ran)后在爐(lu)中進行重新加熱和淬(cui)火(huo)(huo)(huo)。因(yin)(yin)為(wei)滲(shen)碳后需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)子冷卻(que)(que)到一定溫度(du)，所(suo)以溫度(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利于減少工(gong)件(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)氧化脫碳，爐(lu)子溫度(du)越(yue)(yue)低，工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)冷卻(que)(que)速度(du)越(yue)(yue)慢;另(ling)一方面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)到爐(lu)中。為(wei)了確(que)保(bao)淬(cui)火(huo)(huo)(huo)后工(gong)件(jian)的(de)(de)(de)表面(mian)質量，需要(yao)一段時間來確(que)定加熱過程(cheng)中爐(lu)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)碳勢。因(yin)(yin)此，當前的(de)(de)(de)熱處理過程(cheng)需要(yao)很長(chang)時間。

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(shi)間(jian)和(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間(jian)等工(gong)藝參數，以更(geng)快(kuai)的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)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(shen)(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段。隨(sui)著爐(lu)溫的(de)緩慢降(jiang)低，少量(liang)細孔滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)(zai)(zai)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)層上。當它冷卻到620°C以下時(shi)，它將保持恒(heng)溫。在(zai)(zai)(zai)此階段，奧氏體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并(bing)且滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)表(biao)(biao)面(mian)上將出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部分球化(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)淬火做準(zhun)備。等溫階段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)球化(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)含(han)量(liang)。如果表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)度高，則會形(xing)成粗大的(de)網眼或大的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且球化(hua)(hua)效果差。因此，表(biao)(biao)面(mian)碳(tan)(tan)濃(nong)度必須控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)(zai)0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)熱處理技術(shu)的(de)控(kong)制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬火(huo)加(jia)(jia)熱(re)階(jie)(jie)段(duan)。該(gai)階(jie)(jie)段(duan)技(ji)術的(de)(de)關鍵(jian)是(shi)將(jiang)淬火(huo)和加(jia)(jia)熱(re)過程分為(wei)兩(liang)個(ge)階(jie)(jie)段(duan)。一(yi)階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度高達840?860°C，這(zhe)有利于鐵氧體(ti)(ti)在工件芯部的(de)(de)轉(zhuan)變。此時(shi)，珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)轉(zhuan)變成奧氏體(ti)(ti)，并且在滲透層(ceng)中(zhong)的(de)(de)一(yi)些碳(tan)化物溶解到(dao)奧氏體(ti)(ti)中(zhong)，這(zhe)確保(bao)了(le)淬火(huo)后(hou)馬氏體(ti)(ti)的(de)(de)高硬度和強度，同(tong)時(shi)保(bao)留了(le)適量(liang)的(de)(de)未溶解碳(tan)化物。第(di)二(er)階(jie)(jie)段(duan)較(jiao)低(di)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)溫度為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低(di)淬火(huo)應(ying)力，同(tong)時(shi)有利于表面獲得高硬度。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫(wen)回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)馬氏體(ti)(ti)，表面(mian)殘留(liu)的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)分解為(wei)馬氏體(ti)(ti)。為(wei)了使殘留(liu)奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)相變(bian)充(chong)分并有助于(yu)消除熱處(chu)理的(de)應力，采用了兩(liang)次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)(de)實(shi)踐，新(xin)的(de)(de)滲碳(tan)復(fu)合熱(re)處理工(gong)藝具有明顯的(de)(de)節(jie)能降耗(hao)效果。它可以(yi)將原始滲碳(tan)熱(re)處理的(de)(de)過(guo)程周期縮短約20，將能耗(hao)至少(shao)降低10，還可以(yi)減少(shao)滲碳(tan)劑的(de)(de)消(xiao)耗(hao)，并有效地(di)減少(shao)熱(re)處理。生產(chan)成本(ben);此外，該(gai)方法具有良(liang)好的(de)(de)可重復(fu)性和(he)高(gao)質量穩定性。