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

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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。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。 [1]

性能指标

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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。

国内外对齿轮钢的氧含量要求控制在20x10-6以下，国际先进水平是在12x10-6以下，而国内有些特钢厂已达到15x10-6以下。

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。齿轮钢晶粒度要求≥6级，通常是在冶炼时

控制钢中残余铝含量达到细化晶粒的。 [2]

缺点解决

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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。

分类用途

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1)42CrMo齿轮钢具有强度高、淬透性高、韧性好、淬火时变形小、高温时有高的蠕变强度和持久强度等特点。

用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如:机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载花

荷极大的连杆及弹簧夹;也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与

打捞工具;并且可以用于折弯机的模具等。

2)20CrMnTiH是性能良好的渗碳钢，淬透性较高、经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部?具有较高的低温冲击韧性、焊接性

生中等、正火后可切削性良好。

用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及

摩擦的重要零件;如:齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。是18CrMnTi的代用钢，广泛用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm

m以下;承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件;如

齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等 [3]