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(yao)對其進行滲(shen)碳和淬火(huo)處(chu)理(li)以滿足其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度降(jiang)至滲碳后(hou)(hou)的(de)淬火(huo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，然后(hou)(hou)在保溫(wen)(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直(zhi)接淬火(huo)。使用這種方法，很(hen)(hen)容易使材料晶(jing)粒粗(cu)大，變(bian)脆并給工(gong)(gong)(gong)件結構施加(jia)壓力(li)，并且只能承載強度低(di)(di)的(de)小模數齒輪。目前，生產中(zhong)最常(chang)用的(de)20CrMoMn鋼零(ling)件的(de)工(gong)(gong)(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并在滲碳后(hou)(hou)進行空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)在爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)進行重新加(jia)熱(re)(re)和淬火(huo)。因(yin)(yin)為滲碳后(hou)(hou)需要(yao)(yao)(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)子冷(leng)卻(que)到一(yi)定溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)(wen)(wen)度越(yue)低(di)(di)，越(yue)有利于(yu)減少(shao)工(gong)(gong)(gong)件表面(mian)的(de)氧(yang)化脫碳，爐(lu)(lu)(lu)子溫(wen)(wen)(wen)(wen)度越(yue)低(di)(di)，工(gong)(gong)(gong)件的(de)冷(leng)卻(que)速(su)度越(yue)慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)工(gong)(gong)(gong)件淬火(huo)到爐(lu)(lu)(lu)中(zhong)。為了確保淬火(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)(gong)件的(de)表面(mian)質量，需要(yao)(yao)(yao)一(yi)段時間來確定加(jia)熱(re)(re)過程中(zhong)爐(lu)(lu)(lu)氣的(de)碳勢。因(yin)(yin)此，當前的(de)熱(re)(re)處(chu)理過程需要(yao)(yao)(yao)很(hen)(hen)長時間。

技術新工藝的技術要點如下：

（1）滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)階段。優(you)化滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)時間等工藝參數，以更快的(de)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻(que)階段。隨(sui)著爐(lu)溫的(de)緩慢降低，少量(liang)細孔滲碳(tan)(tan)(tan)體(ti)逐(zhu)漸(jian)沉淀在(zai)(zai)滲碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)層上。當它冷卻(que)到620°C以下時，它將(jiang)(jiang)(jiang)保持恒(heng)溫。在(zai)(zai)此階段，奧氏體(ti)將(jiang)(jiang)(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)，并且滲碳(tan)(tan)(tan)表面(mian)上將(jiang)(jiang)(jiang)出現碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)。部分球(qiu)化，為(wei)隨(sui)后的(de)淬(cui)火做準(zhun)備。等溫階段碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)的(de)球(qiu)化作用主要取(qu)決于(yu)表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如果(guo)表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度高，則會形成粗大(da)的(de)網眼或大(da)的(de)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)，且球(qiu)化效果(guo)差。因此，表面(mian)碳(tan)(tan)(tan)濃度必須控(kong)制在(zai)(zai)0.85?1.00，這是該(gai)滲碳(tan)(tan)(tan)化合物(wu)熱處理技術的(de)控(kong)制點(dian)之(zhi)一(yi)。

（3）淬(cui)火加熱(re)階(jie)段。該階(jie)段技術的(de)關鍵是(shi)將淬(cui)火和(he)加熱(re)過程分為(wei)(wei)兩個階(jie)段。一階(jie)段的(de)加熱(re)溫度高達840?860°C，這(zhe)有(you)利(li)于(yu)鐵氧體在工件芯部的(de)轉變(bian)。此時，珠光體轉變(bian)成奧氏(shi)體，并(bing)且在滲透(tou)層中的(de)一些碳化物溶解到(dao)奧氏(shi)體中，這(zhe)確保了淬(cui)火后馬氏(shi)體的(de)高硬(ying)(ying)度和(he)強度，同(tong)時保留了適量的(de)未溶解碳化物。第二階(jie)段較低(di)的(de)加熱(re)溫度為(wei)(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)(wei)了降低(di)淬(cui)火應力，同(tong)時有(you)利(li)于(yu)表面獲得高硬(ying)(ying)度。

（4）回(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)馬氏體(ti)轉變(bian)為(wei)回(hui)火(huo)馬氏體(ti)，表面殘留的(de)奧(ao)氏體(ti)分(fen)解為(wei)馬氏體(ti)。為(wei)了使殘留奧(ao)氏體(ti)的(de)相變(bian)充分(fen)并(bing)有助于消除熱處理的(de)應力，采用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多(duo)年的實(shi)踐，新的滲碳復合熱處理工藝具(ju)(ju)有明顯的節(jie)能降(jiang)耗(hao)效果。它可以將原始滲碳熱處理的過程周期縮短約20，將能耗(hao)至少(shao)降(jiang)低10，還可以減少(shao)滲碳劑的消耗(hao)，并(bing)有效地減少(shao)熱處理。生產成本(ben);此外，該方法具(ju)(ju)有良好(hao)的可重(zhong)復性和高質量穩定(ding)性。