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(qi)進行滲碳和淬火處理(li)以滿足其(qi)性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)降(jiang)至(zhi)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)的(de)(de)淬(cui)(cui)火溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)在保溫(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)(cui)火。使(shi)(shi)用這種方(fang)法(fa)，很容易(yi)使(shi)(shi)材料晶粒粗大，變脆并給(gei)工件結構施(shi)加壓力，并且只能承載強(qiang)度(du)(du)(du)低(di)的(de)(de)小模數齒輪。目前(qian)(qian)，生產中最常(chang)用的(de)(de)20CrMoMn鋼零件的(de)(de)工藝(yi)是將(jiang)爐(lu)(lu)冷卻(que)至(zhi)550°C，并在滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)進行(xing)空(kong)氣冷卻(que)，然(ran)后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)中進行(xing)重新(xin)加熱和淬(cui)(cui)火。因為滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)需(xu)要(yao)(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)子冷卻(que)到(dao)一(yi)(yi)定溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，所以溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有(you)利于減少(shao)工件表面的(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐(lu)(lu)子溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)越(yue)(yue)低(di)，工件的(de)(de)冷卻(que)速度(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢(man);另一(yi)(yi)方(fang)面，將(jiang)工件淬(cui)(cui)火到(dao)爐(lu)(lu)中。為了確(que)保淬(cui)(cui)火后(hou)(hou)工件的(de)(de)表面質量，需(xu)要(yao)(yao)一(yi)(yi)段時間來確(que)定加熱過(guo)程(cheng)中爐(lu)(lu)氣的(de)(de)碳(tan)(tan)勢(shi)。因此，當前(qian)(qian)的(de)(de)熱處理(li)過(guo)程(cheng)需(xu)要(yao)(yao)很長時間。

技術新工藝(yi)的(de)技術要點如下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢(shi)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)時(shi)間等工藝參數，以更快(kuai)的滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)深(shen)度(du)和滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)梯度(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)爐冷卻階段(duan)。隨著爐溫的(de)(de)(de)(de)(de)緩慢降低，少量(liang)細孔(kong)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐(zhu)漸沉淀在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)層上(shang)(shang)。當它(ta)冷卻到(dao)620°C以下時，它(ta)將(jiang)保持(chi)恒溫。在此階段(duan)，奧(ao)氏(shi)體(ti)將(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)上(shang)(shang)將(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)。部分球(qiu)化(hua)，為(wei)隨后的(de)(de)(de)(de)(de)淬火(huo)做準備。等溫階段(duan)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)作用(yong)主(zhu)要取決于表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度高，則(ze)會(hui)形成粗大的(de)(de)(de)(de)(de)網眼或大的(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)，且球(qiu)化(hua)效果差。因此，表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃(nong)(nong)度必須(xu)控制(zhi)在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)合(he)物(wu)(wu)熱處理技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)點(dian)之一。

（3）淬火(huo)(huo)加(jia)熱(re)(re)階(jie)(jie)段。該階(jie)(jie)段技術的(de)關鍵(jian)是將淬火(huo)(huo)和加(jia)熱(re)(re)過程(cheng)分(fen)為兩個階(jie)(jie)段。一階(jie)(jie)段的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度高達840?860°C，這有利于鐵(tie)氧體(ti)在工件芯部(bu)的(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)轉變(bian)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)，并且在滲透層中的(de)一些碳(tan)化物溶解(jie)到奧氏(shi)體(ti)中，這確保了淬火(huo)(huo)后(hou)馬氏(shi)體(ti)的(de)高硬(ying)度和強度，同時(shi)保留了適量(liang)的(de)未溶解(jie)碳(tan)化物。第二階(jie)(jie)段較低(di)的(de)加(jia)熱(re)(re)溫度為810?830℃，是為了降(jiang)低(di)淬火(huo)(huo)應力，同時(shi)有利于表面獲得高硬(ying)度。

（4）回火階段。通過200?240℃的(de)低溫(wen)回火，淬(cui)火的(de)馬氏體(ti)轉變(bian)為回火馬氏體(ti)，表面殘留的(de)奧氏體(ti)分解為馬氏體(ti)。為了使殘留奧氏體(ti)的(de)相變(bian)充分并有(you)助于消除熱處理的(de)應(ying)力，采用了兩次回火。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲碳復合熱(re)處(chu)理工(gong)藝具(ju)有明顯的(de)(de)節能降耗(hao)效果。它可(ke)以將(jiang)原始(shi)滲碳熱(re)處(chu)理的(de)(de)過程周期縮短約20，將(jiang)能耗(hao)至少(shao)降低10，還(huan)可(ke)以減(jian)少(shao)滲碳劑的(de)(de)消耗(hao)，并有效地減(jian)少(shao)熱(re)處(chu)理。生(sheng)產(chan)成本;此外，該方法具(ju)有良好(hao)的(de)(de)可(ke)重(zhong)復性(xing)和(he)高質(zhi)量穩定性(xing)。