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(xing)滲碳和淬火處理以滿足(zu)其性能要(yao)求。

齒輪最簡單的滲碳熱處理工藝是將溫(wen)(wen)度(du)(du)降至滲碳(tan)(tan)后的(de)(de)(de)(de)淬(cui)火(huo)溫(wen)(wen)度(du)(du)，然(ran)后在保溫(wen)(wen)后直接(jie)淬(cui)火(huo)。使用這種方法，很容易使材料晶粒粗(cu)大，變脆并(bing)給工(gong)(gong)件(jian)結構施加(jia)壓(ya)力，并(bing)且只能承載強度(du)(du)低的(de)(de)(de)(de)小模數齒輪。目前，生產中最常用的(de)(de)(de)(de)20CrMoMn鋼(gang)零件(jian)的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝是將爐(lu)冷(leng)卻(que)至550°C，并(bing)在滲碳(tan)(tan)后進行空氣冷(leng)卻(que)，然(ran)后在爐(lu)中進行重新加(jia)熱和淬(cui)火(huo)。因為滲碳(tan)(tan)后需(xu)要將爐(lu)子冷(leng)卻(que)到一(yi)定(ding)溫(wen)(wen)度(du)(du)，所(suo)以(yi)溫(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)低，越(yue)有利于減少工(gong)(gong)件(jian)表面(mian)的(de)(de)(de)(de)氧化(hua)脫碳(tan)(tan)，爐(lu)子溫(wen)(wen)度(du)(du)越(yue)低，工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)速度(du)(du)越(yue)慢;另一(yi)方面(mian)，將工(gong)(gong)件(jian)淬(cui)火(huo)到爐(lu)中。為了確保淬(cui)火(huo)后工(gong)(gong)件(jian)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)質量，需(xu)要一(yi)段時間來確定(ding)加(jia)熱過(guo)程中爐(lu)氣的(de)(de)(de)(de)碳(tan)(tan)勢。因此，當前的(de)(de)(de)(de)熱處理(li)過(guo)程需(xu)要很長(chang)時間。

技術新工藝的技術要(yao)點如(ru)下：

（1）滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)階(jie)段。優化滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)勢，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)時間等工藝參數，以更快的(de)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)速度(du)(du)達(da)到表面碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)，滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)深度(du)(du)和(he)滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)層(ceng)碳(tan)(tan)(tan)(tan)濃度(du)(du)梯度(du)(du)。滲(shen)碳(tan)(tan)(tan)(tan)溫度(du)(du)為900℃。

（2）滲碳(tan)(tan)爐冷卻(que)階段(duan)(duan)。隨著爐溫(wen)的(de)(de)緩(huan)慢降低，少量(liang)細孔(kong)滲碳(tan)(tan)體逐漸沉淀在滲碳(tan)(tan)表(biao)面層上。當它冷卻(que)到620°C以下(xia)時，它將(jiang)(jiang)保持恒(heng)溫(wen)。在此階段(duan)(duan)，奧氏(shi)體將(jiang)(jiang)轉變為珠光體，并且滲碳(tan)(tan)表(biao)面上將(jiang)(jiang)出現碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)。部(bu)分(fen)球(qiu)化(hua)(hua)，為隨后的(de)(de)淬火做準備。等(deng)溫(wen)階段(duan)(duan)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)球(qiu)化(hua)(hua)作用(yong)主要取決(jue)于表(biao)面碳(tan)(tan)含量(liang)。如果表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)高，則(ze)會形成粗大的(de)(de)網眼或(huo)大的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)(hua)物(wu)，且球(qiu)化(hua)(hua)效果差。因此，表(biao)面碳(tan)(tan)濃度(du)必須控制在0.85?1.00，這是該滲碳(tan)(tan)化(hua)(hua)合物(wu)熱處理(li)技(ji)術的(de)(de)控制點之一。

（3）淬(cui)(cui)火加(jia)熱階(jie)段(duan)。該階(jie)段(duan)技術的(de)關鍵是(shi)將淬(cui)(cui)火和(he)加(jia)熱過程(cheng)分為(wei)兩個階(jie)段(duan)。一階(jie)段(duan)的(de)加(jia)熱溫度(du)高(gao)達840?860°C，這(zhe)有利(li)于(yu)鐵氧(yang)體(ti)(ti)(ti)在(zai)工件芯部的(de)轉變(bian)。此時(shi)，珠光體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)成奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)，并且在(zai)滲透(tou)層中的(de)一些碳化物溶解到奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)中，這(zhe)確保了(le)淬(cui)(cui)火后馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)高(gao)硬(ying)(ying)度(du)和(he)強度(du)，同時(shi)保留(liu)了(le)適量的(de)未溶解碳化物。第二階(jie)段(duan)較低(di)(di)的(de)加(jia)熱溫度(du)為(wei)810?830℃，是(shi)為(wei)了(le)降低(di)(di)淬(cui)(cui)火應力，同時(shi)有利(li)于(yu)表(biao)面獲(huo)得高(gao)硬(ying)(ying)度(du)。

（4）回(hui)火(huo)(huo)階(jie)段。通過(guo)200?240℃的(de)低溫(wen)回(hui)火(huo)(huo)，淬火(huo)(huo)的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)轉(zhuan)變為(wei)回(hui)火(huo)(huo)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，表面殘留的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)解(jie)為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)。為(wei)了使殘留奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)相變充分(fen)(fen)并有助于消(xiao)除熱處理的(de)應力，采用了兩次回(hui)火(huo)(huo)。

金屬熱處理廠家(jia)經過(guo)多年的(de)實踐，新的(de)滲碳復(fu)合熱處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝具有(you)明顯(xian)的(de)節能(neng)降耗(hao)效果。它可以將(jiang)原始滲碳熱處(chu)(chu)(chu)理的(de)過(guo)程周期縮短(duan)約(yue)20，將(jiang)能(neng)耗(hao)至少(shao)(shao)降低(di)10，還可以減少(shao)(shao)滲碳劑的(de)消(xiao)耗(hao)，并有(you)效地減少(shao)(shao)熱處(chu)(chu)(chu)理。生產成(cheng)本;此外，該方法具有(you)良好(hao)的(de)可重復(fu)性(xing)和高質量穩定性(xing)。