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(xing)滲碳和淬火處理(li)以滿(man)足(zu)其性能(neng)要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)度降至滲碳(tan)(tan)后(hou)的(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)度，然后(hou)在保(bao)溫(wen)后(hou)直接淬(cui)火(huo)。使(shi)(shi)用這種方法，很容易使(shi)(shi)材料晶粒粗(cu)大，變脆并給(gei)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)(jia)壓(ya)力(li)，并且只(zhi)能承載強度低的(de)(de)(de)小模數齒(chi)輪(lun)。目(mu)前，生產中(zhong)最常用的(de)(de)(de)20CrMoMn鋼零件(jian)(jian)的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)至550°C，并在滲碳(tan)(tan)后(hou)進行空氣(qi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)，然后(hou)在爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)進行重新加(jia)(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因為(wei)滲碳(tan)(tan)后(hou)需(xu)(xu)要將爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)到一(yi)(yi)定溫(wen)度，所以溫(wen)度越低，越有利于(yu)減(jian)少工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)表面的(de)(de)(de)氧化脫碳(tan)(tan)，爐(lu)(lu)(lu)子(zi)(zi)溫(wen)度越低，工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)(que)(que)速度越慢(man);另一(yi)(yi)方面，將工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)。為(wei)了確保(bao)淬(cui)火(huo)后(hou)工(gong)(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)(de)表面質量，需(xu)(xu)要一(yi)(yi)段時間來確定加(jia)(jia)熱過程中(zhong)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)的(de)(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當前的(de)(de)(de)熱處理過程需(xu)(xu)要很長時間。

技術新(xin)工(gong)藝(yi)的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間(jian)和(he)(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間(jian)等工藝參數，以(yi)更(geng)快的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度(du)達到表面碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度(du)和(he)(he)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃(nong)度(du)梯度(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫度(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐(lu)冷卻階段。隨著爐(lu)溫的緩慢降低，少量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體逐(zhu)漸沉(chen)淀在(zai)滲(shen)碳(tan)(tan)表面(mian)(mian)層上。當(dang)它冷卻到620°C以下(xia)時(shi)，它將(jiang)保持恒溫。在(zai)此(ci)(ci)階段，奧(ao)氏(shi)體將(jiang)轉變為珠光體，并且滲(shen)碳(tan)(tan)表面(mian)(mian)上將(jiang)出現碳(tan)(tan)化物。部分球化，為隨后的淬(cui)火做準備(bei)。等溫階段碳(tan)(tan)化物的球化作用主要取決于表面(mian)(mian)碳(tan)(tan)含量。如果表面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大(da)的網眼或大(da)的碳(tan)(tan)化物，且球化效果差。因(yin)此(ci)(ci)，表面(mian)(mian)碳(tan)(tan)濃度必須控(kong)制在(zai)0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化合物熱處(chu)理技術的控(kong)制點(dian)之一。

（3）淬(cui)火加熱(re)階(jie)段(duan)(duan)(duan)。該(gai)階(jie)段(duan)(duan)(duan)技術(shu)的(de)關鍵是將淬(cui)火和(he)加熱(re)過程(cheng)分為兩個階(jie)段(duan)(duan)(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)(duan)(duan)的(de)加熱(re)溫度高(gao)達840?860°C，這有(you)利于鐵氧體(ti)(ti)在工件芯部(bu)的(de)轉變(bian)。此時，珠光體(ti)(ti)轉變(bian)成奧氏(shi)體(ti)(ti)，并(bing)且在滲(shen)透層中的(de)一(yi)些碳(tan)化(hua)物溶解(jie)到奧氏(shi)體(ti)(ti)中，這確保了淬(cui)火后(hou)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)的(de)高(gao)硬度和(he)強度，同時保留了適量的(de)未溶解(jie)碳(tan)化(hua)物。第二階(jie)段(duan)(duan)(duan)較低(di)(di)的(de)加熱(re)溫度為810?830℃，是為了降低(di)(di)淬(cui)火應(ying)力(li)，同時有(you)利于表面獲得高(gao)硬度。

（4）回(hui)火(huo)階段(duan)。通過200?240℃的低(di)溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的馬氏(shi)(shi)體(ti)轉變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)馬氏(shi)(shi)體(ti)，表面殘(can)留(liu)的奧氏(shi)(shi)體(ti)分解為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)。為(wei)了(le)使殘(can)留(liu)奧氏(shi)(shi)體(ti)的相(xiang)變(bian)充分并有助于(yu)消除熱處理的應力(li)，采用了(le)兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的實踐(jian)，新的滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)復(fu)合熱(re)處(chu)理工藝(yi)具有明顯的節能降(jiang)耗(hao)(hao)效(xiao)果。它可以將原(yuan)始滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)熱(re)處(chu)理的過程(cheng)周期縮短約20，將能耗(hao)(hao)至少(shao)降(jiang)低10，還可以減少(shao)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)劑的消耗(hao)(hao)，并有效(xiao)地減少(shao)熱(re)處(chu)理。生產(chan)成本(ben);此(ci)外(wai)，該方法具有良好的可重復(fu)性(xing)和(he)高質量(liang)穩定性(xing)。