齿轮钢汽车用的研究应用与展望

    齿轮是汽车的重要零部件之一，起着传递动力和运动的作用。汽车齿轮在工作时，啮合齿面之间既有滚动又有滑动，轮齿根部还要承受脉冲或交变应力的作用，极易产生齿面磨损、齿面磨点以及剥落和齿根断裂等疲劳断裂现象，影响齿轮的使用寿命。因此，要求齿轮钢不仅具有良好的耐磨性、高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度，而且还必须具有充分的韧性。

    多年来，中国汽车用齿轮钢一直以20CrMnTiH合金渗碳结构钢为主。但随着重型汽车的发展，齿轮的尺寸和模数加大，20CrMnTi钢材已经不能满足使用要求，各大钢铁企业和汽车公司相继开发和引进了各种类型的齿轮钢。

    为了提高齿轮钢的淬透性，节约Cr资源，满足重型汽车齿轮的要求，20世纪60年代，中国汽车工业大力进行了B钢的研究和应用工作，用20MnVB、20Mn2TiB等钢种来代替20CrMnTi制造汽车渗碳齿轮。随着汽车工业的发展，对齿轮精度要求的不断提高，B钢的使用存在一些问题，主要是淬透性不稳定，淬透性带过宽，渗碳时容易出现混晶，淬火处理后变形大且没有规律性，影响齿轮的加工、尺寸精度和使用寿命，所以在1980年前后很多汽车公司就停止使用B钢生产齿轮。

    近几十年来，随着改革开放和国民经济发展需要，中国引进许多汽车齿轮生产线，为了适应汽车齿轮国产化的需要，在消化吸收国外先进技术的基础上，分别从德、日、美、意等国家引进了相应的齿轮用钢，中国引进汽车用齿轮钢的部分钢号与引进标准如表1所示。中国已开发并能批量生产的新型齿轮钢有多个系列。