齿轮钢（加工制造齿轮的钢材的统称）

齿轮钢

加工制造齿轮的钢材的统称

齿轮钢是对可用于加工制造齿轮的钢材的统称。一般有低碳钢如20#钢，低碳合金钢如：20Cr、20CrMnTi等，中碳钢：35#钢、45#钢等，中碳合金钢：40Cr、42CrMo、35CrMo等，都可以称为齿轮钢。这类钢材通常按照使用要求经过热处理之后都具备良好的强度、硬度、和韧性，或者是表面耐磨而心部有良好的韧性耐冲击。

发展

齿轮钢是汽车、铁路、船舶、工程机械中使用特殊合金钢中要求较高的关键材料之一，是保证安全的核心部件的制造材料。近几年，齿轮钢正朝着高性能、长寿命、齿轮运行平稳、低噪音、安全性、低成本、易加工、多品种等方向发展。

性能指标

淬透性是齿轮钢的重要性能指标之一，它主要是保证不同大小齿轮的心部硬度，且有利于控制齿轮热处理变形。齿轮钢的淬透性和淬透性带宽的控制，主要取决于化学成分及其均匀性。也就是对淬透性影响大的元素如碳、锰等的控制，根据钢中碳和合金元素对淬透性各点硬度值的影响，确定该钢的内控成分范围。钢中存在的氧化物和硫化物夹杂、有害元素如氮、氢、氧等，会降低钢材的力学性能，恶化钢材的工艺性能，从而影响汽车渗碳齿轮的使用寿命。

技术

为提高齿轮钢淬透性带控制精度，优化了齿轮钢成分控制目标及精度要求，建立合金加料计算机控制模型和成分调整规则库，开发基于增量神经网络的齿轮钢淬透性预报模型，形成一套完整的齿轮钢窄淬透性带宽控制技术，并将该技术应用于20Cr、Mn、Ti、H齿轮钢。研究结果表明，可实现窄淬透性带控制，J9和J15淬透性带宽不大于4HRC的比例分别达到93.3%和89.2%,不大于6HRC的比例分别达到99.3%和98.4%。

缺点解决

带状组织是钢的组织缺陷。对齿轮钢而言，严重的带状组织将影响渗碳的均匀性，增加淬火变形程度，使渗碳齿轮尺寸精度差。因此，齿轮钢的带状组织要求不大于3级。为了减轻或消除齿轮钢的带状组织，在冶炼、轧制过程中应采取适当的技术措施。在冶炼过程中，要尽量降低钢中有害元素、气体及夹杂物的含量；在浇注过程中，要采用低的浇注温度、提高冷却速度和采用电磁搅拌；在轧制过程中，采用高刚度大变形工艺和增大轧（锻）制比，同时应提高终轧温度。

参考资料

1.齿轮钢窄淬透性带控制技术·知网空间