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(xu)要對其進行滲(shen)碳和淬(cui)火處理(li)以(yi)滿(man)足其性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將溫度降至滲碳后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)淬火(huo)溫度，然(ran)后(hou)(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)(hou)直接淬火(huo)。使用(yong)這(zhe)種方(fang)法，很(hen)容易使材料晶粒粗大(da)，變脆并給工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)壓力，并且只(zhi)能(neng)承載強(qiang)度低(di)的(de)(de)小模(mo)數齒(chi)輪。目(mu)前，生產中最常(chang)用(yong)的(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝是(shi)將爐(lu)冷卻至550°C，并在滲碳后(hou)(hou)(hou)進行空氣(qi)冷卻，然(ran)后(hou)(hou)(hou)在爐(lu)中進行重新加(jia)熱(re)(re)(re)和淬火(huo)。因(yin)為滲碳后(hou)(hou)(hou)需要將爐(lu)子(zi)冷卻到一(yi)(yi)定(ding)溫度，所以溫度越(yue)低(di)，越(yue)有(you)利于減少(shao)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)表(biao)面(mian)的(de)(de)氧(yang)化脫碳，爐(lu)子(zi)溫度越(yue)低(di)，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)冷卻速度越(yue)慢;另一(yi)(yi)方(fang)面(mian)，將工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)淬火(huo)到爐(lu)中。為了確(que)保淬火(huo)后(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表(biao)面(mian)質(zhi)量，需要一(yi)(yi)段時間(jian)(jian)來確(que)定(ding)加(jia)熱(re)(re)(re)過(guo)程(cheng)中爐(lu)氣(qi)的(de)(de)碳勢。因(yin)此，當前的(de)(de)熱(re)(re)(re)處理過(guo)程(cheng)需要很(hen)長時間(jian)(jian)。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如(ru)下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優(you)化(hua)滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時間和(he)滲碳(tan)(tan)時間等(deng)工藝參數，以(yi)更快的滲碳(tan)(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲碳(tan)(tan)深(shen)度(du)(du)和(he)滲碳(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻階(jie)段。隨著爐(lu)溫的(de)緩慢降低，少量(liang)細孔滲碳(tan)(tan)體(ti)逐(zhu)漸(jian)沉淀在滲碳(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)面層上。當它(ta)冷(leng)卻到620°C以(yi)下時(shi)，它(ta)將(jiang)保持(chi)恒溫。在此階(jie)段，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠(zhu)光體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)(tan)表(biao)(biao)(biao)面上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物。部分球化(hua)(hua)(hua)，為隨后的(de)淬火做準備(bei)。等溫階(jie)段碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物的(de)球化(hua)(hua)(hua)作用主(zhu)要(yao)取決于表(biao)(biao)(biao)面碳(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表(biao)(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃(nong)度高，則會(hui)形成粗大(da)的(de)網(wang)眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物，且(qie)球化(hua)(hua)(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)(biao)(biao)面碳(tan)(tan)濃(nong)度必須控(kong)制(zhi)在0.85?1.00，這是(shi)該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合物熱(re)處理技術的(de)控(kong)制(zhi)點之一(yi)。

（3）淬(cui)(cui)火(huo)加(jia)(jia)(jia)熱(re)階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的關鍵是(shi)(shi)將淬(cui)(cui)火(huo)和加(jia)(jia)(jia)熱(re)過程分為兩個階(jie)段(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)的加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)高達840?860°C，這有利于鐵氧體(ti)在工件芯部(bu)的轉變(bian)。此時，珠(zhu)光體(ti)轉變(bian)成奧氏(shi)(shi)體(ti)，并且在滲透層中的一(yi)些碳化(hua)物溶解到(dao)奧氏(shi)(shi)體(ti)中，這確保了淬(cui)(cui)火(huo)后(hou)馬氏(shi)(shi)體(ti)的高硬(ying)度(du)(du)(du)(du)和強度(du)(du)(du)(du)，同時保留了適量的未溶解碳化(hua)物。第二階(jie)段(duan)較低的加(jia)(jia)(jia)熱(re)溫度(du)(du)(du)(du)為810?830℃，是(shi)(shi)為了降(jiang)低淬(cui)(cui)火(huo)應力(li)，同時有利于表面獲得高硬(ying)度(du)(du)(du)(du)。

（4）回(hui)火階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火，淬火的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變為回(hui)火馬(ma)氏(shi)體(ti)，表面殘(can)留的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)分解為馬(ma)氏(shi)體(ti)。為了使(shi)殘(can)留奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)相變充分并有助于消除(chu)熱處理的(de)應力，采用(yong)了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的(de)(de)(de)實踐，新的(de)(de)(de)滲碳(tan)復(fu)合熱處(chu)理(li)工藝(yi)具(ju)有(you)明顯的(de)(de)(de)節能(neng)降耗效(xiao)果(guo)。它可(ke)以將(jiang)原(yuan)始滲碳(tan)熱處(chu)理(li)的(de)(de)(de)過程周期縮(suo)短約20，將(jiang)能(neng)耗至少降低(di)10，還(huan)可(ke)以減少滲碳(tan)劑的(de)(de)(de)消耗，并(bing)有(you)效(xiao)地減少熱處(chu)理(li)。生產成本;此外，該方法具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)可(ke)重(zhong)復(fu)性和高質量穩定性。