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(dui)其進行滲(shen)碳和(he)淬(cui)火(huo)處(chu)理以滿足(zu)其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)降至滲碳(tan)后(hou)(hou)的(de)淬(cui)火溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)后(hou)(hou)直接淬(cui)火。使用這種方(fang)法，很(hen)容易使材料晶粒粗大，變脆(cui)并(bing)給工(gong)件(jian)結(jie)構施加壓(ya)力，并(bing)且只能承載(zai)強度(du)(du)(du)(du)低的(de)小模數齒輪。目(mu)前，生產中(zhong)最常(chang)用的(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)工(gong)藝是將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至550°C，并(bing)在(zai)滲碳(tan)后(hou)(hou)進(jin)行空氣冷(leng)(leng)卻，然(ran)后(hou)(hou)在(zai)爐(lu)(lu)中(zhong)進(jin)行重(zhong)新加熱和淬(cui)火。因為滲碳(tan)后(hou)(hou)需要(yao)將(jiang)(jiang)爐(lu)(lu)子(zi)冷(leng)(leng)卻到一定溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，所以(yi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)越(yue)(yue)低，越(yue)(yue)有利于減少工(gong)件(jian)表面的(de)氧化脫碳(tan)，爐(lu)(lu)子(zi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)越(yue)(yue)低，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)(leng)卻速度(du)(du)(du)(du)越(yue)(yue)慢(man);另(ling)一方(fang)面，將(jiang)(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火到爐(lu)(lu)中(zhong)。為了確保(bao)淬(cui)火后(hou)(hou)工(gong)件(jian)的(de)表面質量，需要(yao)一段(duan)時間(jian)來確定加熱過程中(zhong)爐(lu)(lu)氣的(de)碳(tan)勢。因此，當前的(de)熱處理過程需要(yao)很(hen)長時間(jian)。

技術(shu)新工藝的技術(shu)要點如下：

（1）滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)階段。優化(hua)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間和(he)(he)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)時間等工藝(yi)參數，以(yi)更快的滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)速度達到表(biao)面碳(tan)(tan)濃度，滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)深度和(he)(he)滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度梯(ti)度。滲(shen)(shen)(shen)碳(tan)(tan)溫(wen)度為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)爐冷卻(que)階段(duan)。隨(sui)著(zhu)爐溫的(de)(de)緩慢降低，少(shao)量細孔滲(shen)碳(tan)(tan)體(ti)逐(zhu)漸沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)表面層上。當它(ta)冷卻(que)到(dao)620°C以下時，它(ta)將保持恒溫。在此階段(duan)，奧氏(shi)體(ti)將轉變為珠光體(ti)，并(bing)且滲(shen)碳(tan)(tan)表面上將出現碳(tan)(tan)化(hua)物。部分(fen)球化(hua)，為隨(sui)后的(de)(de)淬火做(zuo)準備。等溫階段(duan)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)(de)球化(hua)作用主(zhu)要取決于(yu)表面碳(tan)(tan)含(han)量。如果表面碳(tan)(tan)濃度高，則(ze)會形成粗大(da)的(de)(de)網眼或大(da)的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物，且球化(hua)效果差(cha)。因此，表面碳(tan)(tan)濃度必須(xu)控制在0.85?1.00，這是該(gai)滲(shen)碳(tan)(tan)化(hua)合物熱處理技術的(de)(de)控制點(dian)之一。

（3）淬火加熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的關鍵是(shi)將淬火和加熱過(guo)程(cheng)分為兩個(ge)階(jie)段(duan)。一(yi)階(jie)段(duan)的加熱溫度高達840?860°C，這有利于鐵氧(yang)體(ti)(ti)(ti)在工件(jian)芯部的轉(zhuan)(zhuan)變(bian)。此時(shi)(shi)(shi)，珠光體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成奧氏體(ti)(ti)(ti)，并且在滲透(tou)層(ceng)中的一(yi)些碳(tan)化物溶解到(dao)奧氏體(ti)(ti)(ti)中，這確(que)保(bao)了(le)淬火后馬氏體(ti)(ti)(ti)的高硬度和強度，同時(shi)(shi)(shi)保(bao)留(liu)了(le)適量的未溶解碳(tan)化物。第二階(jie)段(duan)較低(di)的加熱溫度為810?830℃，是(shi)為了(le)降低(di)淬火應力，同時(shi)(shi)(shi)有利于表面獲得(de)高硬度。

（4）回(hui)(hui)火(huo)階段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)轉(zhuan)變為回(hui)(hui)火(huo)馬氏體(ti)(ti)，表面殘留的(de)(de)奧氏體(ti)(ti)分解為馬氏體(ti)(ti)。為了使殘留奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)相變充分并有助于(yu)消除熱處(chu)理(li)的(de)(de)應力，采用了兩次回(hui)(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年的(de)實(shi)踐，新(xin)的(de)滲碳(tan)(tan)復合熱處(chu)理工藝(yi)具有明顯的(de)節能降耗效果。它可以將原(yuan)始滲碳(tan)(tan)熱處(chu)理的(de)過程周期(qi)縮短約20，將能耗至少降低10，還可以減少滲碳(tan)(tan)劑的(de)消耗，并有效地(di)減少熱處(chu)理。生產成本(ben);此外，該方法具有良好(hao)的(de)可重復性(xing)和高(gao)質(zhi)量穩定性(xing)。