齒輪鋼發(fā)展

齒輪鋼是汽車(chē)、鐵路、船舶、工程機(jī)械中使用特殊合金鋼中要求較高的關(guān)鍵材料之一，是保證安全的核心部件的制造材料。齒輪鋼正朝著高性能、長(zhǎng)壽命、齒輪運(yùn)行平穩(wěn)、低噪音、安全性、低成本、易加工、多品種等方向發(fā)展。

淬透性是齒輪鋼的重要性能指標(biāo)之一，它主要是保證不同大小齒輪的心部硬度，且有利于控制齒輪熱處理變形。齒輪鋼的淬透性和淬透性帶寬的控制，主要取決于化學(xué)成分及其均勻性。也就是對(duì)淬透性影響大的元素如碳、錳等的控制，根據(jù)鋼中碳和合金元素對(duì)淬透性各點(diǎn)硬度值的影響，確定該鋼的內(nèi)控成分范圍。

鋼中存在的氧化物和硫化物夾雜、有害元素如氮、氫、氧等，會(huì)降低鋼材的力學(xué)性能，惡化鋼材的工藝性能，從而影響汽車(chē)滲碳齒輪的使用壽命。

國(guó)內(nèi)外對(duì)齒輪鋼的氧含量要求控制在20×10^-6以下，國(guó)際先進(jìn)水平是在12×10^-6以下，而國(guó)內(nèi)有些特鋼廠已達(dá)到15×10^-6以下。

晶粒大小是齒輪鋼的一項(xiàng)重要指標(biāo)。齒輪鋼中細(xì)小均勻的奧氏體晶粒，淬火后得到細(xì)馬氏體組織，明顯改善齒輪的疲勞性能，同時(shí)減少齒輪熱處理后的變形量。齒輪鋼晶粒度要求≥6級(jí)，通常是在冶煉時(shí)控制鋼中殘余鋁含量達(dá)到細(xì)化晶粒的。

帶狀組織是鋼的組織缺陷。對(duì)齒輪鋼而言，嚴(yán)重的帶狀組織將影響滲碳的均勻性，增加淬火變形程度，使?jié)B碳齒輪尺寸精度差。因此，齒輪鋼的帶狀組織要求不大于3級(jí)。

為了減輕或消除齒輪鋼的帶狀組織，在冶煉、軋制過(guò)程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。在冶煉過(guò)程中，要盡量降低鋼中有害元素、氣體及夾雜物的含量；在澆注過(guò)程中，要采用低的澆注溫度、提高冷卻速度和采用電磁攪拌；在軋制過(guò)程中，采用高剛度大變形工藝和增大軋（鍛）制比，同時(shí)應(yīng)提高終軋溫度。

1）42CrMo齒輪鋼具有強(qiáng)度高、淬透性高、韌性好、淬火時(shí)變形小、高溫時(shí)有高的蠕變強(qiáng)度和持久強(qiáng)度等特點(diǎn)。

用于制造要求較35CrMo鋼強(qiáng)度更高和調(diào)質(zhì)截面更大的鍛件，如：機(jī)車(chē)牽引用的大齒輪、增壓器傳動(dòng)齒輪、壓力容器齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾；也可用于2000m以下石油深井鉆桿接頭與打撈工具；并且可以用于折彎?rùn)C(jī)的模具等。

2）20CrMnTiH是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高、經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部"_blank" href="/item/沖擊韌性/950041" data-lemmaid="950041">沖擊韌性、焊接性中等、正火后可切削性良好。

用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及

摩擦的重要零件；如：齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。 是18CrMnTi的代用鋼，廣泛用作滲碳零件，在汽車(chē).拖拉機(jī)工業(yè)用于截面在30mm以下；承受高速.中或重負(fù)荷以及受沖擊.摩擦的重要滲碳零件；如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動(dòng)軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等

1）加熱曲線(xiàn)采用下圖。

2）開(kāi)軋溫度950-1050℃，保證鋼坯進(jìn)入均熱段溫度在1150℃以上，并有足夠的保溫時(shí)間。

3）爐膛氣氛：還原性氣氛。

4）加熱爐出鋼時(shí)間控制在4-5分鐘/根，具體時(shí)間根據(jù)軋制規(guī)格而定。

5）精軋入口溫度850℃以上，頭尾溫差控制在50℃以?xún)?nèi)。

6）定尺鋸切后的成品直接入退火爐退火處理，處理曲線(xiàn)如下圖。

牌號(hào)標(biāo)準(zhǔn)如下：

齒輪鋼是對(duì)可用于加工制造齒輪的鋼材的統(tǒng)稱(chēng)。一般有低碳鋼如20#鋼，低碳合金鋼如：20Cr、20CrMnTi等，中碳鋼：35#鋼、45#鋼等，中碳合金鋼：40Cr、42CrMo、35CrMo等，都可以稱(chēng)為齒輪鋼。這類(lèi)鋼材通常按照使用要求經(jīng)過(guò)熱處理之后都具備良好的強(qiáng)度、硬度、和韌性，或者是表面耐磨而心部有良好的韌性耐沖擊。

齒輪鋼：25MnCr5

2016年10月13日，《風(fēng)力發(fā)電用齒輪鋼》發(fā)布。

2017年9月1日，《風(fēng)力發(fā)電用齒輪鋼》實(shí)施。

2019年8月30日，《數(shù)控機(jī)床用齒輪鋼》發(fā)布。

2020年7月1日，《數(shù)控機(jī)床用齒輪鋼》實(shí)施 。