Cr-Ni系滲碳鋼具有較高的強韌性，用于傳遞功率大、齒輪表面載荷高、有沖擊、形狀復雜的重要齒輪，如重載汽車、坦克車、鐵路機車、風力發電、汽輪機、冶金與軋鋼機械、船舶與航空發動機等裝備上的齒輪。常用Cr-Ni系滲碳鋼有12CrNi3、20CrNi、12Cr2Ni4、20CrNi3、20Cr4Ni4、17Cr2Ni2（德國ZF1鋼）、18Cr2Ni4WA等。

1.齒輪鍛坯預備熱處理工藝

表1為常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪鍛坯預備熱處理工藝。

表1  常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪鍛坯預備熱處理工藝

2.齒輪滲碳淬火及回火熱處理工藝

常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪滲碳淬火、回火熱處理規范及硬度見表2。

表2  常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪滲碳淬火、回火熱處理規范及硬度

3.齒輪二次加熱淬火溫度

（1）二次（重新）加熱淬火  Cr-Ni系滲碳鋼齒輪在滲碳結束后緩冷至室溫，重新加熱至輪齒心部Ac3以上溫度進行淬火，以細化奧氏體晶粒，改善心部組織，消除滲碳層的網狀碳化物，可以提高抗彎曲疲勞強度20%左右。常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪二次加熱淬火的加熱溫度見表3。

表3  常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪二次加熱淬火的加熱溫度

（2）滲碳齒輪的兩次淬火  Cr-Ni系滲碳齒輪滲碳結束緩冷至室溫，先進行一次高于心部Ac3以上溫度的淬火，以細化心部晶粒并消除滲碳層網狀碳化物。這一溫度對于滲碳層來說是太高了，因而必須再進行一次高于滲碳層Ac1溫度，但低于Acm溫度的淬火以改善滲碳層組織。常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪兩次淬火的加熱溫度見表4。

表4  常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪兩次淬火的加熱溫度

4.齒輪滲碳后的熱處理方式

（1）熱處理工藝的選擇  不同鋼材的齒輪經滲碳（碳氮共滲）后，根據要求進行不同的淬火及回火處理，其工藝見表5。

（2）冷卻方式的選擇  滲碳（碳氮共滲）后不直接淬火的Cr-Ni系滲碳鋼齒輪的各種冷卻方式參見表6。

表5  常用Cr-Ni系滲碳鋼齒輪滲碳后的各種熱處理方式

注：①滲層殘留奧氏體過多或心部硬度過高，可降低淬火溫度至760℃。如果心部硬度偏低、鐵素體量過多，

可提高淬火溫度至850℃。

②回火硬度應不高于35HRC。個別零件硬度偏高，可再進行一次680~700℃高溫回火。

表6  滲碳、碳氮共滲后冷卻方式（直淬除外）的選擇