齒輪鋼概念
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。這種鋼材通常依照應(yīng)用規(guī)定經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理之后都具備良好的強(qiáng)度、硬度、和韌性，或者是表層耐磨而心部有良好的韌性抗沖擊。
發(fā)展
齒輪鋼是汽車(chē)、鐵路、船舶、工程機(jī)械中應(yīng)用特殊合金鋼中規(guī)定較高的關(guān)鍵原材料之一，是保證安全的核心部件的制造原材料。近幾年，齒輪鋼正朝著高性能、長(zhǎng)壽命、齒輪運(yùn)作平穩(wěn)、低噪音、安全系數(shù)、低成本、易加工、多品種等方向發(fā)展。
性能指標(biāo)
淬透性是齒輪鋼的重要性能指標(biāo)之一，它主要是保證不同尺寸齒輪的心部硬度，且有利于控制齒輪調(diào)質(zhì)處理變形。齒輪鋼的淬透性和淬透性網(wǎng)絡(luò)帶寬的控制，主要在于化學(xué)成分以及勻稱(chēng)性。也就是對(duì)淬透性危害大的元素如碳、錳等的控制，根據(jù)鋼中碳和合金元素對(duì)淬透性各點(diǎn)硬度值的危害，確定該鋼的內(nèi)控成分范圍。鋼中存在的氧化物和硫化物參雜、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，從而危害汽車(chē)滲碳齒輪的使用壽命。
目前，世界各國(guó)對(duì)齒輪鋼的氧含量規(guī)定控制在20×10-6以下，國(guó)際優(yōu)秀水平是在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)小勻稱(chēng)的奧氏體晶粒，淬火后得到細(xì)馬氏體組織，明顯改善齒輪的疲憊性能，同時(shí)減少齒輪調(diào)質(zhì)處理后的變形量。齒輪鋼晶粒度規(guī)定≥6級(jí)，通常是在冶煉時(shí)控制鋼中殘余鋁含量達(dá)到優(yōu)化晶粒的。
缺點(diǎn)解決
帶條狀組織是鋼的組織缺陷。對(duì)齒輪鋼而言，嚴(yán)重的帶條狀組織將危害滲碳的勻稱(chēng)性，增加淬火變形程度，使?jié)B碳齒輪尺寸精度差。因此，齒輪鋼的帶條狀組織規(guī)定不大于3級(jí)。為了減輕或消除齒輪鋼的帶條狀組織，在冶煉、軋制過(guò)程中應(yīng)采用適當(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、氣體及參雜物的含量；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。
