汽车齿轮和轴类零件的热处理质量特性包括有效硬化层深度、表面与心部硬度、表面碳含量、金相组织（碳化物、残余奥氏体、内氧化）和变形。保证一致性的关键是稳定的载气、准确的碳势控制与每日校验、温度系统精度、规范的淬火管理和完整的追溯记录，这些也正是 CQI-9 的审核重点。
- 关键特性：有效硬化层、硬度、表面碳、组织、变形
- 气氛：稳定载气 + 碳势闭环 + 每日校验
- 温度：TUS、SAT、热电偶管理
- 淬火：油温、搅拌、转移时间
- 追溯：零件到炉次曲线；满足 CQI-9
汽车零件为什么对热处理特别敏感
变速箱齿轮、差速器齿轮、传动轴、凸轮轴等承受交变载荷和接触应力，失效模式主要是弯曲疲劳、接触疲劳（点蚀、剥落）和磨损。这些性能高度依赖表层组织和残余应力，而它们由渗碳淬火过程决定。
关键质量特性
| 特性 | 说明 | 主要影响因素 |
|---|---|---|
| 有效硬化层深度 | 如到 550 HV 处的深度 | 温度、时间、碳势 |
| 表面硬度 | 通常为高硬度范围 | 表面碳、淬火、回火 |
| 心部硬度 | 保证韧性和承载 | 材料淬透性、淬火 |
| 表面碳含量 | 影响硬度和残余奥氏体 | 扩散期碳势、合金因子 |
| 金相组织 | 碳化物形态、残余奥氏体、内氧化 | 碳势、气氛氧化性、淬火 |
| 变形 | 齿形、跳动 | 装炉、淬火、材料 |
过程控制重点
1. 气氛 - 使用成分稳定的载气（吸热式 RX 气或严格控制的氮-甲醇）； - 氧探头闭环控制碳势，并管理探头寿命； - 每日用三气分析、热丝或定碳片校验碳势。
2. 温度 - 按要求进行 TUS、SAT； - 热电偶建立使用记录。
3. 淬火 - 油温、搅拌速度、介质冷却特性定期检测； - 出炉到淬火的转移时间受控。
4. 装炉 - 标准化装炉方式，减少变形和软点。
5. 记录与追溯 - 每炉次碳势、温度、淬火曲线电子化保存； - 零件批次与炉次绑定。
可控气氛方案参考
- 多用炉线：集中供气 RX 发生器 + 每台炉独立碳势控制 + 自动线调度；
- 网带炉（紧固件、小件）：双炉体发生器保证连续供气；
- 推杆炉（大批量齿轮）：分区碳势控制 + 在线扩散计算。
高思控制的汽车零部件项目包括：为浙江捷能汽车零件交付 40 m³/h 双炉体 Endo 发生器，以及上海纳铁福、浙江传承动力等企业的热处理气氛改造（据官网新闻）。
常见问题
齿轮渗碳层深一般要求多少？
由齿轮模数、载荷和设计确定，图纸会给出有效硬化层范围。通常模数越大，层深要求越深。
汽车零件可以用低压真空渗碳吗？
可以，尤其是高端变速箱齿轮。低压渗碳可避免内氧化，配合高压气淬变形小，但投资和运行成本较高。
内氧化深度有要求吗？
很多汽车零件规范对内氧化（晶界氧化）深度有上限要求，需通过控制气氛氧化性和工艺满足。