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(qi)進行滲碳(tan)和淬火處理以(yi)滿足(zu)其(qi)性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)溫(wen)(wen)度降至(zhi)(zhi)滲碳后的(de)(de)淬火溫(wen)(wen)度，然后在保溫(wen)(wen)后直接(jie)淬火。使(shi)用這(zhe)種方法，很(hen)容易(yi)使(shi)材料晶粒粗大，變脆并給工件(jian)(jian)結構施加壓(ya)力，并且只(zhi)能承載強(qiang)度低(di)的(de)(de)小模(mo)數齒輪。目前，生產中(zhong)最常用的(de)(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)工藝是將(jiang)爐(lu)冷卻至(zhi)(zhi)550°C，并在滲碳后進(jin)行空氣冷卻，然后在爐(lu)中(zhong)進(jin)行重新加熱(re)和淬火。因為滲碳后需要(yao)將(jiang)爐(lu)子(zi)冷卻到(dao)一定溫(wen)(wen)度，所以溫(wen)(wen)度越低(di)，越有利于減少工件(jian)(jian)表面(mian)的(de)(de)氧化脫(tuo)碳，爐(lu)子(zi)溫(wen)(wen)度越低(di)，工件(jian)(jian)的(de)(de)冷卻速度越慢(man);另一方面(mian)，將(jiang)工件(jian)(jian)淬火到(dao)爐(lu)中(zhong)。為了確保淬火后工件(jian)(jian)的(de)(de)表面(mian)質量，需要(yao)一段時間(jian)來(lai)確定加熱(re)過(guo)程中(zhong)爐(lu)氣的(de)(de)碳勢。因此，當前的(de)(de)熱(re)處理(li)過(guo)程需要(yao)很(hen)長(chang)時間(jian)。

技術新工(gong)藝的技術要(yao)點如下：

（1）滲(shen)碳階段。優化滲(shen)碳勢，滲(shen)碳時間(jian)和滲(shen)碳時間(jian)等工藝參數(shu)，以更(geng)快的滲(shen)碳速度(du)達到(dao)表面碳濃度(du)，滲(shen)碳深度(du)和滲(shen)碳層碳濃度(du)梯度(du)。滲(shen)碳溫度(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷(leng)卻階段。隨(sui)著爐(lu)溫的(de)(de)緩(huan)慢(man)降低，少量(liang)細(xi)孔滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸(jian)沉淀(dian)在(zai)(zai)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)層上。當它冷(leng)卻到(dao)620°C以下時，它將保(bao)持(chi)恒溫。在(zai)(zai)此階段，奧氏體(ti)將轉(zhuan)變為珠光體(ti)，并且(qie)滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)表(biao)面(mian)上將出現碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。部分球化(hua)(hua)(hua)，為隨(sui)后的(de)(de)淬火(huo)做準備(bei)。等溫階段碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)球化(hua)(hua)(hua)作用主要取決(jue)于(yu)表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)含(han)量(liang)。如果(guo)(guo)表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)高，則會形成粗大的(de)(de)網眼或大的(de)(de)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，且(qie)球化(hua)(hua)(hua)效果(guo)(guo)差。因此，表(biao)面(mian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃(nong)度(du)必須控(kong)制在(zai)(zai)0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)熱處理技(ji)術的(de)(de)控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火加(jia)熱階(jie)(jie)段。該(gai)階(jie)(jie)段技術的(de)關鍵是將淬(cui)(cui)火和加(jia)熱過程分為(wei)(wei)兩個階(jie)(jie)段。一階(jie)(jie)段的(de)加(jia)熱溫(wen)度高(gao)(gao)達840?860°C，這(zhe)有(you)利(li)于鐵(tie)氧體在工(gong)件芯部的(de)轉變(bian)。此時(shi)(shi)，珠(zhu)光體轉變(bian)成(cheng)奧氏體，并且在滲(shen)透層中的(de)一些碳(tan)化物溶(rong)解到奧氏體中，這(zhe)確保了淬(cui)(cui)火后馬氏體的(de)高(gao)(gao)硬度和強度，同時(shi)(shi)保留(liu)了適量的(de)未溶(rong)解碳(tan)化物。第二(er)階(jie)(jie)段較低的(de)加(jia)熱溫(wen)度為(wei)(wei)810?830℃，是為(wei)(wei)了降低淬(cui)(cui)火應力，同時(shi)(shi)有(you)利(li)于表面獲得高(gao)(gao)硬度。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的(de)低溫回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)轉變為回(hui)火(huo)(huo)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)，表(biao)面殘留(liu)(liu)的(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)分(fen)解為馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)。為了(le)使殘留(liu)(liu)奧氏體(ti)(ti)(ti)的(de)相(xiang)變充(chong)分(fen)并有助于消除(chu)熱處理(li)的(de)應力(li)，采用(yong)了(le)兩(liang)次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)(de)實踐，新的(de)(de)滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)復合熱處理工藝具(ju)有(you)明(ming)顯的(de)(de)節能降耗(hao)效果。它可(ke)(ke)以將原(yuan)始滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)熱處理的(de)(de)過程(cheng)周(zhou)期(qi)縮(suo)短約20，將能耗(hao)至少降低(di)10，還可(ke)(ke)以減少滲(shen)(shen)碳(tan)(tan)劑的(de)(de)消耗(hao)，并(bing)有(you)效地減少熱處理。生產成本;此(ci)外，該方法具(ju)有(you)良好的(de)(de)可(ke)(ke)重復性和(he)高質量穩定(ding)性。