概念
此圖片由天津鑫匯鋼聯提供齒輪鋼是對可用於加工製造齒輪的鋼材的統稱。
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，都可以稱為齒輪鋼。這類鋼材通常按照使用要求經過熱處理之後都具備良好的強度、硬度、和韌性，或者是表面耐磨而心部有良好的韌性耐衝擊。
發展
齒輪鋼是汽車、鐵路、船舶、工程機械中使用特殊合金鋼中要求較高的關鍵材料之一，是保證安全的核心部件的製造材料。近幾年，齒輪鋼正朝著高性能、長壽命、齒輪運行平穩、低噪音、安全性、低成本、易加工、多品種等方向發展。
性能指標
淬透性是齒輪鋼的重要性能指標之一，它主要是保證不同大小齒輪的心部硬度，且有利於控制齒輪熱處理變形。齒輪鋼的淬透性和淬透性頻寬的控制，主要取決於化學成分及其均勻性。也就是對淬透性影響大的元素如碳、錳等的控制，根據鋼中碳和合金元素對淬透性各點硬度值的影響，確定該鋼的內控成分範圍。
鋼中存在的氧化物和硫化物夾雜、有害元素如氮、氫、氧等，會降低鋼材的力學性能，惡化鋼材的工藝性能，從而影響汽車滲碳齒輪的使用壽命。
目前，國內外對齒輪鋼的氧含量要求控制在20×10-6以下，國際先進水平是在12×10-6以下，而國內有些特鋼廠已達到15×10-6以下。
晶粒大小是齒輪鋼的一項重要指標。齒輪鋼中細小均勻的奧氏體晶粒，淬火後得到細馬氏體組織，明顯改善齒輪的疲勞性能，同時減少齒輪熱處理後的變形量。齒輪鋼晶粒度要求≥6級，通常是在冶煉時控制鋼中殘餘鋁含量達到細化晶粒的。
缺點解決
帶狀組織是鋼的組織缺陷。對齒輪鋼而言，嚴重的帶狀組織將影響滲碳的均勻性，增加淬火變形程度，使滲碳齒輪尺寸精度差。因此，齒輪鋼的帶狀組織要求不大於3級。
為了減輕或消除齒輪鋼的帶狀組織，在冶煉、軋制過程中應採取適當的技術措施。在冶煉過程中，要儘量降低鋼中有害元素、氣體及夾雜物的含量；在澆注過程中，要採用低的澆注溫度、提高冷卻速度和採用電磁攪拌；在軋制過程中，採用高剛度大變形工藝和增大軋（鍛）制比，同時應提高終軋溫度。
分類用途
1）42CrMo齒輪鋼具有強度高、淬透性高、韌性好、淬火時變形小、高溫時有高的蠕變強度和持久強度等特點。
用於製造要求較35CrMo鋼強度更高和調質截面更大的鍛件，如：機車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、壓力容器齒輪、後軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾；也可用於2000m以下石油深井鑽桿接頭與打撈工具；並且可以用於折彎機的模具等。
2）20CrMnTiH是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高、經滲碳淬火後具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部?具有較高的低溫衝擊韌性、焊接性中等、正火後可切削性良好。
用於製造截面<30mm的承受高速、中等或重載荷、衝擊及
摩擦的重要零件；如：齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。 是18CrMnTi的代用鋼，廣泛用作滲碳零件，在汽車.拖拉機工業用於截面在30mm以下；承受高速.中或重負荷以及受衝擊.摩擦的重要滲碳零件；如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等
工藝流程
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1）加熱曲線採用下圖一
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2）開軋溫度950-1050℃，保證鋼坯進入均熱段溫度在1150℃以上，並有足夠的保溫時間。
3）爐膛氣氛?還原性氣氛
4）加熱爐出鋼時間控制在4-5分鐘/根，具體時間根據軋制規格而定。
5）精軋入口溫度850℃以上，頭尾溫差控制在50℃以內。
6）定尺鋸切後的成品直接入退火爐退火處理，處理曲線如下圖二?
齒輪鋼工藝流程圖二牌號標準
相關表格
齒輪鋼