齒輪鋼是特殊鋼，廣泛應(yīng)用于制造車輛齒輪、工業(yè)齒輪、齒輪裝置等，有小至重量只有百萬分之一克的醫(yī)用齒輪（用于清掃腦梗塞患者的腦血管），有大到直徑超過12米的水力發(fā)電機(jī)用齒輪。
齒輪鋼的牌號及標(biāo)準(zhǔn)
為了滿足齒輪表面高硬度、芯部高韌性要求，齒輪鋼通常使用含C量0.15%~0.25%的低碳鋼，便于表面滲碳或滲氮處理。
國內(nèi)：傳統(tǒng)的齒輪鋼牌號沿用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，采用最多的是Mn系、Mn-Cr系，最具代表性的牌號是20CrMnTi、20CrMo。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5216-2014、GB/T 33160-2016、以及齒輪行業(yè)協(xié)會(huì)CGMA001-2004 ≤車輛齒輪用鋼技術(shù)條件≥中規(guī)定了有關(guān)齒輪鋼的技術(shù)要求，其中GB/T 33160主要針對風(fēng)力發(fā)電用齒輪。
日本：按實(shí)際用途對齒輪鋼進(jìn)行了細(xì)分，主要由Cr系、Cr-Mo系、Ni-Cr-Mo系等組成，如Cr系（如SCr415）多數(shù)應(yīng)用于小型車的變速箱齒輪；Cr-Mo系（如SCM420）應(yīng)用于小型汽車后橋主、被動(dòng)齒輪（其中Mo含量較高的SCM822用于中型汽車后橋主、被動(dòng)齒輪）；Ni-Cr-Mo系（如SNCM415）應(yīng)用于高淬透性和要求芯部韌性較高的重型汽車。日本JIS G4052標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了齒輪鋼的主要技術(shù)要求。
美國：小型汽車變速箱以Mo鋼4023為主，中型汽車變速箱齒輪及后橋主、被動(dòng)齒輪以含Ni較低的鋼種8260、8720為主，重型汽車以含Ni較高的4320和含Mo較高的8822為主，個(gè)別重型汽車采用含B 94B17。美國ASTM A304(美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)）和SAE J1268(美國汽車工程師協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了有關(guān)齒輪鋼的主要技術(shù)要求。
德國：主要由Mn-Cr系、Cr-Mo系、ZF系（加B的Mn-Cr系）、Cr-Ni-Mo系等，如用于斯太爾卡車的17CrNiMo6等。德國標(biāo)準(zhǔn)DIN EN 10084、DIN 17210中規(guī)定了有關(guān)齒輪鋼的主要技術(shù)要求。
除公開的標(biāo)準(zhǔn)外，一些大企業(yè)都有自己內(nèi)部齒輪鋼標(biāo)準(zhǔn)，如德國大眾、美國通用、日本豐田、德國ZF、美國EATON等。
齒輪鋼質(zhì)量控制技術(shù)
齒輪做為傳動(dòng)系統(tǒng)的重要零部件，要有良好的強(qiáng)韌性、長壽命、抗沖擊、耐磨損等性能要求，還要變形小、精度高、噪音低。高質(zhì)量的齒輪鋼主要表現(xiàn)在五個(gè)方面：
末端淬透性帶窄：淬透性寬度越窄，離散度愈小，愈有利于齒輪的加工及提高其嚙合精度。
潔凈度高：氧含量和夾雜物含量要低，減少疲勞損壞。日本提出的超高潔凈度鋼的氧含量已控制在5ppm以下，夾雜物最大尺寸不超過6um，總和不超過25um。
晶粒度：滲碳時(shí)間長，晶粒容易長大，易使?jié)B碳變形不均勻，疲勞強(qiáng)度降低。日本特別強(qiáng)度滲碳齒輪鋼的晶粒度應(yīng)不粗于6級。
帶狀組織：影響滲碳變形、滲層組織和硬度，一般要求小于3級，解決帶狀組織的根本在于減少成分的偏析及軋后適當(dāng)?shù)睦渌倨ヅ?。在帶狀組織的控制方面，國內(nèi)和日本、美國、德國生產(chǎn)的齒輪鋼還有差距。
加工性和易切削性：在歐洲（德國）標(biāo)準(zhǔn)里，其硫含量一般規(guī)定在0.020%-0.035%區(qū)間，而不是原先概念中越低越好的思路，這些鋼比國內(nèi)GB/T 8731易切削鋼標(biāo)準(zhǔn)里規(guī)定的要低的多。
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齒輪鋼棒材生產(chǎn)流程
國內(nèi)齒輪鋼深層次流程主要有電爐流程和轉(zhuǎn)爐流程，國內(nèi)生產(chǎn)齒輪鋼的生產(chǎn)企業(yè)主要有中信泰富（興澄、大冶）、東北特鋼、石鋼、西寧特鋼、萊鋼、寶鋼特鋼等。
電爐流程：電爐（20t->100t）+爐外精煉[ LF+VD(RH）]+連鑄（小方坯、大方坯、大圓坯）+軋制
轉(zhuǎn)爐流程：轉(zhuǎn)爐(高達(dá)300t）+爐外精煉[ LF+VD(RH）]+連鑄（小方坯、大方坯、大圓坯）+軋制
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