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)對其進行滲碳和淬(cui)火處理(li)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)溫度(du)降(jiang)至滲(shen)碳(tan)后(hou)的(de)淬(cui)火(huo)溫度(du)，然后(hou)在(zai)保(bao)(bao)溫后(hou)直接(jie)淬(cui)火(huo)。使(shi)用這種(zhong)方法(fa)，很容(rong)易使(shi)材料(liao)晶(jing)粒(li)粗大，變脆并(bing)給工(gong)件(jian)結(jie)構施加(jia)壓力(li)，并(bing)且只能承載強度(du)低(di)(di)的(de)小模數齒輪。目前(qian)，生(sheng)產中(zhong)最常用的(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)工(gong)藝是將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)冷(leng)(leng)卻至550°C，并(bing)在(zai)滲(shen)碳(tan)后(hou)進行空氣(qi)冷(leng)(leng)卻，然后(hou)在(zai)爐(lu)(lu)(lu)(lu)中(zhong)進行重新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因為滲(shen)碳(tan)后(hou)需要(yao)將(jiang)爐(lu)(lu)(lu)(lu)子冷(leng)(leng)卻到一定(ding)溫度(du)，所以溫度(du)越低(di)(di)，越有(you)利于減(jian)少工(gong)件(jian)表面(mian)(mian)的(de)氧化(hua)脫碳(tan)，爐(lu)(lu)(lu)(lu)子溫度(du)越低(di)(di)，工(gong)件(jian)的(de)冷(leng)(leng)卻速(su)度(du)越慢;另一方面(mian)(mian)，將(jiang)工(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)(lu)(lu)(lu)中(zhong)。為了確(que)(que)保(bao)(bao)淬(cui)火(huo)后(hou)工(gong)件(jian)的(de)表面(mian)(mian)質(zhi)量(liang)，需要(yao)一段時間來確(que)(que)定(ding)加(jia)熱過程中(zhong)爐(lu)(lu)(lu)(lu)氣(qi)的(de)碳(tan)勢。因此(ci)，當(dang)前(qian)的(de)熱處理過程需要(yao)很長(chang)時間。

技術新工(gong)藝(yi)的技術要(yao)點(dian)如(ru)下：

（1）滲碳(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)時間和滲碳(tan)(tan)時間等(deng)工藝參數，以更快的滲碳(tan)(tan)速度(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲碳(tan)(tan)深(shen)度(du)(du)和滲碳(tan)(tan)層碳(tan)(tan)濃度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。滲碳(tan)(tan)溫度(du)(du)為(wei)900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)爐(lu)冷卻(que)階段(duan)。隨(sui)著爐(lu)溫(wen)的緩慢降低，少量細孔(kong)滲(shen)碳(tan)體(ti)逐漸沉淀(dian)在滲(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)層上(shang)(shang)。當(dang)它冷卻(que)到620°C以下時，它將(jiang)保持恒溫(wen)。在此階段(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)表(biao)面(mian)上(shang)(shang)將(jiang)出(chu)現碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)。部分球(qiu)化(hua)，為隨(sui)后(hou)的淬火做(zuo)準備。等溫(wen)階段(duan)碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)的球(qiu)化(hua)作用主要取(qu)決(jue)于表(biao)面(mian)碳(tan)含量。如果(guo)表(biao)面(mian)碳(tan)濃度(du)高，則會形成粗大的網眼或(huo)大的碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)，且球(qiu)化(hua)效果(guo)差。因此，表(biao)面(mian)碳(tan)濃度(du)必須(xu)控制在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)化(hua)合物(wu)(wu)熱(re)處理技術的控制點之(zhi)一。

（3）淬(cui)(cui)火加熱(re)階段(duan)。該階段(duan)技(ji)術的(de)(de)關(guan)鍵(jian)是(shi)將(jiang)淬(cui)(cui)火和加熱(re)過(guo)程分為(wei)(wei)兩個階段(duan)。一階段(duan)的(de)(de)加熱(re)溫度(du)高達840?860°C，這有(you)利(li)于鐵氧體(ti)在工件(jian)芯部的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)。此時，珠光體(ti)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成奧氏體(ti)，并且在滲透(tou)層(ceng)中的(de)(de)一些(xie)碳化物溶解(jie)到奧氏體(ti)中，這確保(bao)了淬(cui)(cui)火后馬氏體(ti)的(de)(de)高硬(ying)度(du)和強(qiang)度(du)，同時保(bao)留(liu)了適量(liang)的(de)(de)未溶解(jie)碳化物。第二階段(duan)較低的(de)(de)加熱(re)溫度(du)為(wei)(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)(wei)了降低淬(cui)(cui)火應力，同時有(you)利(li)于表面(mian)獲得高硬(ying)度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階段。通過200?240℃的低溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的馬(ma)氏(shi)(shi)體轉(zhuan)變為回(hui)火(huo)(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體，表面殘留的奧氏(shi)(shi)體分解為馬(ma)氏(shi)(shi)體。為了使殘留奧氏(shi)(shi)體的相變充分并有助于消除熱處理的應(ying)力，采用(yong)了兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家經過(guo)多年的(de)實踐，新的(de)滲碳(tan)(tan)復(fu)合熱處理(li)工藝具(ju)有(you)明顯的(de)節能(neng)降耗(hao)效果。它可(ke)以(yi)將原(yuan)始(shi)滲碳(tan)(tan)熱處理(li)的(de)過(guo)程周期縮(suo)短約20，將能(neng)耗(hao)至(zhi)少降低10，還可(ke)以(yi)減(jian)少滲碳(tan)(tan)劑的(de)消耗(hao)，并有(you)效地(di)減(jian)少熱處理(li)。生產(chan)成本(ben);此外，該方法具(ju)有(you)良(liang)好的(de)可(ke)重復(fu)性和高質(zhi)量穩定性。