齒輪為什么要進行熱處理？

要回答“齒輪為什么要進行熱處理”，首先要搞清楚熱處理的概念，用比較通俗的語言來說，熱處理就是將金屬材料通過加熱、保溫和冷卻的手段，改變材料表面或內部的化學成分與組織，獲得所需性能的一種金屬熱加工技術，所以這是一門很神奇且精益的技術，現代齒輪如果沒有經過熱處理，那將是沒有靈魂的，齒輪作為傳統的機械零件應用廣泛，熱處理技術為其賦予了新的性能和生命。

根據不同的承載能力和使用壽命要求，齒輪熱處理采用的主要方式有調質、滲碳淬火、滲氮、感應加熱淬火等，工業齒輪箱中的齒輪加工制造流程一般要經過下料、滾齒、熱處理、磨齒等步驟

可以看出熱處理處在中間環節，鋼材加工成齒輪以后，為什么不可以直接使用，而需要進行熱處理后才能使用呢？我們可以從以下三個方面來說明:

第一，齒輪是古老的機械零件，雖傳承千年，但歷久彌新

齒輪傳動歷史悠久，中國最早可考證的齒輪出現在距今3000年的指南車上，早期齒輪不考慮齒距和齒形，可稱其為原始齒輪。而現代齒輪起源于歐洲，人們以科學的方式研究齒輪，出現嚙合原理、強度計算，并以漸開線齒輪為主，廣泛應用，我們可稱其為現代齒輪。

現代齒輪嚙合，體現著機械傳動之美，齒輪嚙合過程中，既有滾動、又有滑動，一方面齒面承受著高接觸應力的挑戰，另一方面齒根承受著高彎曲應力的考驗，這就要求制作齒輪的材料同時具備兩種技能：一是齒輪表面具有足夠的硬度，二是齒輪芯部要有足夠的強度和韌性，就像一位“鋼鐵直男”，堅毅的外表下有著一顆溫柔的內心。

研究中人們認識到，齒面的硬度越高強度越大，因此根據齒輪表面硬度，現代齒輪的發展可劃分為兩個時期：軟齒面齒輪和硬齒面齒輪。

軟齒面齒輪是指齒面硬度小于350HBS的齒輪，五十年代的中國齒輪多是軟齒面，接觸強度比較差，使用壽命也短，但隨著傳遞扭矩不斷提高，齒輪制作的尺寸越來越大，并且在嚙合過程中由于齒面承受很大的接觸應力，這些都開始制約齒輪傳動的發展，需要新的技術改變這一瓶頸。

表面硬化齒輪（case hardened）應運而生，通過熱處理技術可幫助齒輪實現表面硬化，同時保持芯部韌性，如同具備了武裝色霸氣的路飛，工業齒輪通常采用滲碳淬火的熱處理工藝來完成華麗轉身。滲碳淬火技術由來已久，從20世紀初開始，經歷了大約100多年的發展，到今天已經相對成熟。

鋼經滲碳淬火后形成了一種復合組織：高碳含量的滲層和低碳含量的芯部。覆蓋滲層的齒面硬度可提高到60HRC，因其充分發揮了齒面和齒根強度的潛力，使齒輪箱重量和尺寸大幅度減小，從而使功率密度（Power Density）提高到前所未有的高度，至此代表著更經濟、更高技術的硬齒面齒輪時代到來。

第二，熱處理是齒輪的必修課，經烈火淬煉、終涅槃重生

齒輪滲碳淬火的過程，就如同個人成長過程中經歷的困難和歷練，通過硬化變身，它讓一個齒輪變得強大和自信，在面對惡劣工況的時候發揮出驚人的承載力。

齒輪的滲碳過程是指在950℃高溫下用化學方法把碳元素滲入到齒輪的表層，使表層碳含量增加，形成一定碳濃度梯度，這樣就獲得表層高碳、芯部仍保持原有成分的狀態。齒輪穿上了一層“盔甲”，等待淬火完成最后的涅槃

古代的寶劍核心之一在于淬火，同樣的道理，齒輪最終機械性能決定于滲碳后的淬火工藝，這是因為淬火的過冷作用可以使奧氏體進行馬氏體轉變。

第三，熱處理是齒輪技術的飛躍，然百尺竿頭，需更進一步

硬齒面齒輪技術沒有專利，但它是國際上行業認可的一種技術，齒輪通過表面硬化的熱處理技術完成了一次技術變革，在這次技術更新中，人們認識到優良的齒輪材料是前提，熱處理工藝是關鍵，兩者結合才能將齒輪的潛力開發到最大。

sOULu6">滲碳淬火后的齒輪齒面硬度提高倍數遠高于齒根強度提高幅度，需彌補水桶中短板，均衡齒面和齒根強度，需要從原材料層面嚴格把控，采用優質合金鋼18CrNiMo7-6作為齒輪的加工材料。18CrNiMo7-6有著很高的綜合機械性能，具有高強度、高韌性和高淬透性等優點，在重載減速器、風電行業的關鍵件是主導應用材料。

為確保其產品的高效性、可靠性，這對材料質量技術指標不斷提出新的要求，同時對材料的晶粒度、含氧量、淬透性、非金屬夾雜等提出更高的標準，為齒輪傳動的金字塔打下了堅實的基礎，也同時成就了FLENDER 減速器在重載、惡劣工況下所表現出的超高品質及可靠性

總結：齒輪傳動因其高可靠性而應用廣泛，而熱處理技術激發了齒輪的深層潛力，使其應用無處不在，但隨著齒輪傳遞功率不斷增加、材料性能不斷提高，也會促進新的熱處理技術發展，因為得到使用強度高、壽命長、質量高的產品性能一直是熱處理技術的終極追求。而滲碳淬火技術作為工業齒輪最常用的熱處理手段，也勢必會往更加精準的工藝控制、更加合理的滲碳深度、更加節能的滲碳工藝方向發展，未來的齒輪與熱處理技術結合更加緊密，相輔相成，傳動萬鈞。