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)其進行滲碳和淬(cui)火處理以滿足其性(xing)能(neng)要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是(shi)(shi)將溫度(du)(du)(du)(du)(du)降至滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)的(de)淬(cui)火(huo)(huo)溫度(du)(du)(du)(du)(du)，然后(hou)(hou)在保溫后(hou)(hou)直接淬(cui)火(huo)(huo)。使用這種方法，很容(rong)易(yi)使材料(liao)晶粒粗大，變脆并(bing)(bing)(bing)給工(gong)(gong)件(jian)結構(gou)施(shi)加(jia)(jia)壓力(li)，并(bing)(bing)(bing)且只能(neng)承載(zai)強度(du)(du)(du)(du)(du)低(di)的(de)小模(mo)數齒(chi)輪。目前，生產(chan)中(zhong)(zhong)最常(chang)用的(de)20CrMoMn鋼零(ling)件(jian)的(de)工(gong)(gong)藝是(shi)(shi)將爐(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并(bing)(bing)(bing)在滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)進行(xing)空氣冷(leng)卻(que)，然后(hou)(hou)在爐(lu)中(zhong)(zhong)進行(xing)重新加(jia)(jia)熱和淬(cui)火(huo)(huo)。因為滲(shen)碳(tan)(tan)后(hou)(hou)需要(yao)將爐(lu)子(zi)冷(leng)卻(que)到一定溫度(du)(du)(du)(du)(du)，所以溫度(du)(du)(du)(du)(du)越低(di)，越有利于(yu)減少工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的(de)氧化脫(tuo)碳(tan)(tan)，爐(lu)子(zi)溫度(du)(du)(du)(du)(du)越低(di)，工(gong)(gong)件(jian)的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)(du)(du)(du)越慢;另一方面(mian)，將工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)(huo)到爐(lu)中(zhong)(zhong)。為了確保淬(cui)火(huo)(huo)后(hou)(hou)工(gong)(gong)件(jian)的(de)表面(mian)質(zhi)量，需要(yao)一段時(shi)間(jian)來(lai)確定加(jia)(jia)熱過程中(zhong)(zhong)爐(lu)氣的(de)碳(tan)(tan)勢。因此(ci)，當前的(de)熱處(chu)理過程需要(yao)很長時(shi)間(jian)。

技術新工藝的技術要點如下(xia)：

（1）滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)階段。優化滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間和滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間等工藝(yi)參數，以更快(kuai)的滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)(du)達到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)，滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)(du)和滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)層碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)。滲碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)(du)為900℃。

（2）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)爐(lu)冷卻階(jie)段(duan)。隨著爐(lu)溫的緩慢降低，少量(liang)細(xi)孔滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)體(ti)逐漸(jian)沉(chen)淀(dian)在滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表面層上。當它冷卻到620°C以下時，它將(jiang)保持(chi)恒(heng)溫。在此階(jie)段(duan)，奧氏體(ti)將(jiang)轉變為(wei)珠光體(ti)，并且滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)表面上將(jiang)出現(xian)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物。部分球(qiu)(qiu)化(hua)，為(wei)隨后的淬火做準(zhun)備。等(deng)溫階(jie)段(duan)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物的球(qiu)(qiu)化(hua)作用主要取決于表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)含量(liang)。如(ru)果表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度高(gao)，則會形成粗大的網眼或大的碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)物，且球(qiu)(qiu)化(hua)效(xiao)果差。因此，表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度必須(xu)控制(zhi)(zhi)在0.85?1.00，這是(shi)該滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)化(hua)合物熱處理技(ji)術的控制(zhi)(zhi)點之一(yi)。

（3）淬火加熱(re)階段(duan)。該階段(duan)技術(shu)的(de)(de)關鍵是(shi)將淬火和(he)加熱(re)過程分為(wei)兩個階段(duan)。一(yi)(yi)階段(duan)的(de)(de)加熱(re)溫度(du)(du)高達840?860°C，這有(you)利(li)于鐵氧體(ti)在工(gong)件芯部的(de)(de)轉變(bian)。此時，珠光體(ti)轉變(bian)成(cheng)奧氏(shi)體(ti)，并(bing)且在滲透(tou)層中(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)些碳(tan)化(hua)物(wu)溶解到奧氏(shi)體(ti)中(zhong)，這確保(bao)了(le)淬火后馬氏(shi)體(ti)的(de)(de)高硬(ying)度(du)(du)和(he)強(qiang)度(du)(du)，同時保(bao)留了(le)適量的(de)(de)未溶解碳(tan)化(hua)物(wu)。第二階段(duan)較低的(de)(de)加熱(re)溫度(du)(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低淬火應(ying)力(li)，同時有(you)利(li)于表面(mian)獲(huo)得高硬(ying)度(du)(du)。

（4）回(hui)火(huo)階(jie)段。通過200?240℃的(de)(de)低溫回(hui)火(huo)，淬火(huo)的(de)(de)馬氏體轉(zhuan)變為(wei)回(hui)火(huo)馬氏體，表面(mian)殘留的(de)(de)奧氏體分(fen)(fen)解為(wei)馬氏體。為(wei)了使殘留奧氏體的(de)(de)相變充分(fen)(fen)并有(you)助(zhu)于(yu)消(xiao)除熱處理的(de)(de)應力，采用了兩次回(hui)火(huo)。

金屬熱處理廠家經過多年(nian)的實踐(jian)，新的滲碳(tan)復合熱(re)處理工藝具有(you)(you)明(ming)顯的節能(neng)(neng)降耗(hao)效(xiao)果。它可以(yi)將原(yuan)始滲碳(tan)熱(re)處理的過程周期縮短約20，將能(neng)(neng)耗(hao)至少降低10，還可以(yi)減(jian)少滲碳(tan)劑的消耗(hao)，并有(you)(you)效(xiao)地減(jian)少熱(re)處理。生產成本(ben);此外(wai)，該方法具有(you)(you)良好的可重復性和高質量(liang)穩(wen)定性。