汽车高品质齿轮用特殊钢的要求

高品质齿轮钢在品种多样化、易切削、环保、低合金化降低成本、低噪音、运行平稳、钢材均匀性好、热处理变形小等方面不断发展。评价齿轮钢的技术质量特性值集中在淬透性、纯净度、晶粒度、带状组织等方面。

（1）淬透性

淬透性的高低以及淬透性值的稳定性是评价齿轮钢质量的重要指标。淬透性带控制的追求目标：≤3HRC；

（2）纯净度

齿轮钢的洁净度对齿轮疲劳寿命的影响越来越受到关注。钢中存在的氧化物和硫化物夹杂、有害元素如N、H、O、P、S等，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。

①齿轮钢氧含量控制的追求目标：[O]≤10ppm；②高品质齿轮钢中禁止加Ti，Ca，且规定钢中Ti≤0.01%、钢中Ca≤0.0005%；③非金属夹杂物控制的追求目标：A≤2级、B≤2级、C≤1级、D≤1级；

（3）晶粒度

晶粒大小是齿轮钢的一项重要指标。齿轮钢中细小均匀的奥氏体晶粒，淬火后得到细马氏体组织，明显改善齿轮的疲劳性能，同时减少齿轮热处理后的变形量。细小均匀的奥氏体晶粒度对零件的强度、韧性均有特殊贡献。特别是对提高齿轮的断裂韧性，增强齿轮的脆断抗力具有重要意义。齿轮钢晶粒度要求≥6级。目前国际上为获得高温（＞960℃）渗碳齿轮钢，冶炼时添加或复合添加微合金元素Nb、V、Zr等，在钢中形成合金碳氮化物，钢的晶粒度≥8级。

（4）带状组织

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，齿轮钢的带状组织控制的追求目标是不大于2级。