Cr-Ni系渗碳钢具有较高的强韧性，用于传递功率大、齿轮表面载荷高、有冲击、形状复杂的重要齿轮，如重载汽车、坦克车、铁路机车、风力发电、汽轮机、冶金与轧钢机械、船舶与航空发动机等装备上的齿轮。常用Cr-Ni系渗碳钢有12CrNi3、20CrNi、12Cr2Ni4、20CrNi3、20Cr4Ni4、17Cr2Ni2（德国ZF1钢）、18Cr2Ni4WA等。

1.齿轮锻坯预备热处理工艺

表1为常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮锻坯预备热处理工艺。

表1  常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮锻坯预备热处理工艺

2.齿轮渗碳淬火及回火热处理工艺

常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮渗碳淬火、回火热处理规范及硬度见表2。

表2  常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮渗碳淬火、回火热处理规范及硬度

3.齿轮二次加热淬火温度

（1）二次（重新）加热淬火  Cr-Ni系渗碳钢齿轮在渗碳结束后缓冷至室温，重新加热至轮齿心部Ac3以上温度进行淬火，以细化奥氏体晶粒，改善心部组织，消除渗碳层的网状碳化物，可以提高抗弯曲疲劳强度20%左右。常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮二次加热淬火的加热温度见表3。

表3  常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮二次加热淬火的加热温度

（2）渗碳齿轮的两次淬火  Cr-Ni系渗碳齿轮渗碳结束缓冷至室温，先进行一次高于心部Ac3以上温度的淬火，以细化心部晶粒并消除渗碳层网状碳化物。这一温度对于渗碳层来说是太高了，因而必须再进行一次高于渗碳层Ac1温度，但低于Acm温度的淬火以改善渗碳层组织。常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮两次淬火的加热温度见表4。

表4  常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮两次淬火的加热温度

4.齿轮渗碳后的热处理方式

（1）热处理工艺的选择  不同钢材的齿轮经渗碳（碳氮共渗）后，根据要求进行不同的淬火及回火处理，其工艺见表5。

（2）冷却方式的选择  渗碳（碳氮共渗）后不直接淬火的Cr-Ni系渗碳钢齿轮的各种冷却方式参见表6。

表5  常用Cr-Ni系渗碳钢齿轮渗碳后的各种热处理方式

注：①渗层残留奥氏体过多或心部硬度过高，可降低淬火温度至760℃。如果心部硬度偏低、铁素体量过多，

可提高淬火温度至850℃。

②回火硬度应不高于35HRC。个别零件硬度偏高，可再进行一次680~700℃高温回火。

表6  渗碳、碳氮共渗后冷却方式（直淬除外）的选择