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(xing)滲碳和淬(cui)火處理(li)以(yi)滿(man)足其性能要求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)將(jiang)(jiang)溫度降至滲碳后(hou)(hou)(hou)的(de)淬火(huo)溫度，然后(hou)(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)(hou)直接淬火(huo)。使(shi)用(yong)(yong)這種方法，很容(rong)易使(shi)材料晶粒(li)粗大，變脆并給(gei)工(gong)(gong)件結構(gou)施加(jia)壓力，并且只能(neng)承(cheng)載(zai)強(qiang)度低的(de)小模數齒輪。目前，生(sheng)產(chan)中(zhong)最常用(yong)(yong)的(de)20CrMoMn鋼零件的(de)工(gong)(gong)藝是(shi)將(jiang)(jiang)爐冷(leng)(leng)卻(que)至550°C，并在滲碳后(hou)(hou)(hou)進行空氣冷(leng)(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)(hou)在爐中(zhong)進行重新加(jia)熱(re)和淬火(huo)。因(yin)為(wei)滲碳后(hou)(hou)(hou)需(xu)(xu)要將(jiang)(jiang)爐子冷(leng)(leng)卻(que)到一(yi)定溫度，所以溫度越低，越有利于減少工(gong)(gong)件表(biao)面(mian)的(de)氧(yang)化脫(tuo)碳，爐子溫度越低，工(gong)(gong)件的(de)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度越慢;另一(yi)方面(mian)，將(jiang)(jiang)工(gong)(gong)件淬火(huo)到爐中(zhong)。為(wei)了(le)確保淬火(huo)后(hou)(hou)(hou)工(gong)(gong)件的(de)表(biao)面(mian)質量，需(xu)(xu)要一(yi)段時間來確定加(jia)熱(re)過程(cheng)中(zhong)爐氣的(de)碳勢。因(yin)此，當(dang)前的(de)熱(re)處理過程(cheng)需(xu)(xu)要很長時間。

技(ji)術新工(gong)藝(yi)的技(ji)術要點如(ru)下(xia)：

（1）滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)階段。優化滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)勢，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)時間和滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)時間等工藝參數，以更(geng)快(kuai)的滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)速度(du)(du)(du)達到表面碳(tan)濃度(du)(du)(du)，滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)深(shen)度(du)(du)(du)和滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)層(ceng)碳(tan)濃度(du)(du)(du)梯(ti)度(du)(du)(du)。滲(shen)(shen)(shen)(shen)碳(tan)溫度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐冷(leng)卻階段。隨(sui)(sui)著(zhu)爐溫的(de)緩慢降低，少量細(xi)孔滲(shen)碳(tan)體(ti)逐漸沉淀在(zai)滲(shen)碳(tan)表面層上(shang)。當它(ta)冷(leng)卻到620°C以下(xia)時，它(ta)將(jiang)(jiang)保(bao)持恒溫。在(zai)此階段，奧氏(shi)體(ti)將(jiang)(jiang)轉變(bian)為珠光體(ti)，并且(qie)滲(shen)碳(tan)表面上(shang)將(jiang)(jiang)出現碳(tan)化(hua)(hua)物。部分球(qiu)化(hua)(hua)，為隨(sui)(sui)后的(de)淬(cui)火做(zuo)準(zhun)備。等(deng)溫階段碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)球(qiu)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)主要取決(jue)于表面碳(tan)含量。如(ru)果表面碳(tan)濃度高，則會形成粗大(da)(da)的(de)網(wang)眼或大(da)(da)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)物，且(qie)球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此，表面碳(tan)濃度必須控(kong)制在(zai)0.85?1.00，這是該滲(shen)碳(tan)化(hua)(hua)合(he)物熱處(chu)理技術的(de)控(kong)制點之一。

（3）淬(cui)火加熱階段。該階段技術的(de)(de)關鍵是將淬(cui)火和加熱過(guo)程分(fen)為兩個(ge)階段。一階段的(de)(de)加熱溫度高(gao)達(da)840?860°C，這(zhe)有利于(yu)鐵氧體(ti)在(zai)工(gong)件芯(xin)部的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)。此(ci)時(shi)(shi)，珠光(guang)體(ti)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)奧氏體(ti)，并且(qie)在(zai)滲透(tou)層中的(de)(de)一些碳化物(wu)溶(rong)解到奧氏體(ti)中，這(zhe)確保(bao)了淬(cui)火后馬氏體(ti)的(de)(de)高(gao)硬度和強度，同(tong)時(shi)(shi)保(bao)留了適量的(de)(de)未溶(rong)解碳化物(wu)。第二(er)階段較低的(de)(de)加熱溫度為810?830℃，是為了降(jiang)低淬(cui)火應(ying)力，同(tong)時(shi)(shi)有利于(yu)表面獲得高(gao)硬度。

（4）回(hui)火階段。通(tong)過200?240℃的(de)低溫回(hui)火，淬(cui)火的(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變為(wei)回(hui)火馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)，表面殘留(liu)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)分(fen)解為(wei)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)。為(wei)了使殘留(liu)奧氏(shi)體(ti)(ti)的(de)相(xiang)變充分(fen)并有(you)助于消除熱處理(li)的(de)應力，采(cai)用了兩次回(hui)火。

金屬熱處理廠家經(jing)過多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復合(he)熱(re)(re)處(chu)理工藝具有(you)(you)明顯的(de)節(jie)能(neng)降(jiang)耗效(xiao)果。它可以將原始滲碳熱(re)(re)處(chu)理的(de)過程周(zhou)期縮短(duan)約20，將能(neng)耗至少降(jiang)低10，還可以減(jian)少滲碳劑的(de)消(xiao)耗，并有(you)(you)效(xiao)地(di)減(jian)少熱(re)(re)處(chu)理。生產成(cheng)本;此外，該方法具有(you)(you)良好的(de)可重復性和(he)高質量穩定性。