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(shen)碳和淬(cui)火(huo)處(chu)理以滿(man)足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫度(du)降至滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)的淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)溫度(du)，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)(hou)(hou)直接(jie)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)。使用這種(zhong)方法，很容易使材料晶(jing)粒粗(cu)大(da)，變脆并給工(gong)件(jian)(jian)結構施(shi)加(jia)(jia)壓(ya)力，并且只(zhi)能承載強度(du)低(di)的小模數齒輪。目(mu)前，生產中(zhong)(zhong)(zhong)最常用的20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)(jian)的工(gong)藝是將(jiang)爐冷(leng)卻至550°C，并在滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻，然后(hou)(hou)(hou)(hou)在爐中(zhong)(zhong)(zhong)進行重新加(jia)(jia)熱(re)和(he)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)。因為(wei)滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)(hou)(hou)需(xu)要(yao)將(jiang)爐子冷(leng)卻到一(yi)定溫度(du)，所以溫度(du)越(yue)(yue)低(di)，越(yue)(yue)有利于(yu)減少(shao)工(gong)件(jian)(jian)表面的氧化脫碳(tan)(tan)，爐子溫度(du)越(yue)(yue)低(di)，工(gong)件(jian)(jian)的冷(leng)卻速(su)度(du)越(yue)(yue)慢(man);另一(yi)方面，將(jiang)工(gong)件(jian)(jian)淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)到爐中(zhong)(zhong)(zhong)。為(wei)了確保淬(cui)(cui)(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)(hou)(hou)工(gong)件(jian)(jian)的表面質量，需(xu)要(yao)一(yi)段時間來(lai)確定加(jia)(jia)熱(re)過程中(zhong)(zhong)(zhong)爐氣的碳(tan)(tan)勢。因此，當(dang)前的熱(re)處(chu)理過程需(xu)要(yao)很長(chang)時間。

技術新工(gong)藝的(de)技術要點如下(xia)：

（1）滲(shen)碳(tan)階段。優(you)化滲(shen)碳(tan)勢，滲(shen)碳(tan)時(shi)間和滲(shen)碳(tan)時(shi)間等工藝參數，以更快的滲(shen)碳(tan)速度(du)(du)(du)(du)達到(dao)表面碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)，滲(shen)碳(tan)深(shen)度(du)(du)(du)(du)和滲(shen)碳(tan)層(ceng)碳(tan)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)梯(ti)度(du)(du)(du)(du)。滲(shen)碳(tan)溫度(du)(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳爐冷(leng)卻階段(duan)(duan)。隨著爐溫的(de)(de)(de)緩(huan)慢降(jiang)低，少量細(xi)孔滲(shen)碳體(ti)逐(zhu)漸沉淀在滲(shen)碳表(biao)(biao)(biao)面層上。當它冷(leng)卻到620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫。在此階段(duan)(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳表(biao)(biao)(biao)面上將(jiang)出現碳化(hua)(hua)物。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨后的(de)(de)(de)淬火做準備(bei)。等溫階段(duan)(duan)碳化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用主要取決于表(biao)(biao)(biao)面碳含量。如果表(biao)(biao)(biao)面碳濃度高(gao)，則會形(xing)成粗大的(de)(de)(de)網眼或大的(de)(de)(de)碳化(hua)(hua)物，且球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此，表(biao)(biao)(biao)面碳濃度必須控(kong)(kong)制在0.85?1.00，這(zhe)是(shi)該滲(shen)碳化(hua)(hua)合物熱處理技(ji)術的(de)(de)(de)控(kong)(kong)制點之(zhi)一。

（3）淬火加(jia)熱(re)(re)(re)階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)(de)關鍵是將淬火和加(jia)熱(re)(re)(re)過(guo)程分為兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度高(gao)達(da)840?860°C，這有利(li)于鐵氧體(ti)在(zai)工件芯部的(de)(de)轉變。此時(shi)，珠光體(ti)轉變成奧氏體(ti)，并且在(zai)滲透層中(zhong)的(de)(de)一些碳化物溶解到奧氏體(ti)中(zhong)，這確(que)保了(le)淬火后(hou)馬氏體(ti)的(de)(de)高(gao)硬(ying)度和強度，同時(shi)保留了(le)適(shi)量的(de)(de)未溶解碳化物。第(di)二階(jie)段(duan)較低(di)的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)(re)溫(wen)度為810?830℃，是為了(le)降低(di)淬火應力，同時(shi)有利(li)于表面獲得高(gao)硬(ying)度。

（4）回(hui)(hui)火階段。通過200?240℃的(de)低溫(wen)回(hui)(hui)火，淬(cui)火的(de)馬氏(shi)(shi)體轉變為回(hui)(hui)火馬氏(shi)(shi)體，表面殘(can)留的(de)奧氏(shi)(shi)體分(fen)(fen)解(jie)為馬氏(shi)(shi)體。為了使殘(can)留奧氏(shi)(shi)體的(de)相變充分(fen)(fen)并有助于消除熱處理的(de)應力，采用(yong)了兩(liang)次回(hui)(hui)火。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年(nian)的(de)(de)(de)實踐，新(xin)的(de)(de)(de)滲(shen)碳復(fu)合熱處(chu)理(li)(li)工藝(yi)具(ju)有(you)明顯的(de)(de)(de)節能降耗效果。它可(ke)(ke)以將原始滲(shen)碳熱處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)過(guo)程周期縮短約20，將能耗至少降低10，還可(ke)(ke)以減少滲(shen)碳劑的(de)(de)(de)消(xiao)耗，并有(you)效地減少熱處(chu)理(li)(li)。生產成(cheng)本(ben);此外，該(gai)方(fang)法具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)可(ke)(ke)重復(fu)性和高質量穩(wen)定(ding)性。