概念

齿轮钢是钢的一个通用术语，可以用来加工和制造齿轮。一般有低碳钢如20#钢、低碳合金钢如20Cr、20CrMnTi、中碳钢:35#钢、45#钢、中碳合金钢:40Cr、42CrMo、35CrMo等，可称为齿轮钢。这类钢通常根据使用要求热处理后具有良好的强度、硬度和韧性，或者表面耐磨，芯材具有良好的韧性和抗冲击性能。

发展

齿轮钢是汽车、铁路、船舶、工程机械中使用的特殊合金钢中要求较高的关键材料之一。是核心部件的制造材料，确保安全。近年来，齿轮钢正朝着高性能、使用寿命长、齿轮运行平稳、噪音低、安全、成本低、易加工、品种多的方向发展。

性能指标

淬透性是齿轮钢的重要性能指标之一。它主要保证了不同尺寸齿轮的核心硬度，有利于控制齿轮的热处理变形。齿轮钢淬透性和淬透性带宽的控制主要取决于其化学成分及其均匀性。即控制对淬透性影响较大的元素，如碳、锰。根据钢中碳和合金元素对各淬透性点硬度值的影响，确定钢的内控成分范围。

钢中的氧化物和硫化物夹杂物以及氮、氢、氧等有害元素会降低钢的力学性能，恶化钢的工艺性能，从而影响汽车渗碳齿轮的使用寿命。

目前，国内外齿轮钢氧含量要求控制在20% × 10-6以下，国际先进水平为12 × 10-6以下，而国内一些特钢厂已达到15 × 10-6以下。

晶粒度是齿轮钢的一项重要指标。齿轮钢中细小而均匀的奥氏体晶粒可以在淬火后获得细小的马氏体组织，可以显著提高齿轮的疲劳性能，减少热处理后齿轮的变形。齿轮钢的晶粒尺寸要求≥6级。在冶炼过程中，通常通过控制钢中的残余铝含量来细化晶粒。

缺陷分辨率

带状组织是钢的一种结构缺陷。对于齿轮钢，严重的带状组织会影响渗碳的均匀性，增加淬火变形程度，使渗碳齿轮的尺寸精度较差。因此，齿轮钢的带状组织不得大于3级。

为了减少或消除齿轮钢的带状组织，在冶炼和轧制过程中应采取相应的技术措施。在冶炼过程中，应尽量减少钢中有害元素、气体和夹杂物的含量;浇注过程中应采用低浇注温度、提高冷却速度和电磁搅拌;在轧制过程中，应采用高刚度大变形工艺，提高轧制(锻造)比，提高轧制温度。

分类

1) 42CrMo齿轮钢具有强度高、淬硬性好、韧性好、淬火变形小、蠕变强度高、高温持久强度大的特点。

用于制造比35CrMo钢强度更高、调质截面更大的锻件，如机车牵引用大型齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、连杆、重载弹簧夹等;也可用于2000米以下石油深井的钻杆接头和打捞工具;可用于折弯机的模具等。

2) 20CrMnTiH渗碳淬火后是一种性能优良、淬透性高、表面坚硬耐磨、芯部坚硬的渗碳钢。常温冲击韧性高，可焊性中等，正火后可加工性好。

它用于制造高速、中等或重载、冲击和

重要摩擦部位;如:齿轮、齿圈、轴十字头齿轮等。它是18crmnti的代用钢，广泛用于汽车的渗碳零件。耐高速、中等或重载和冲击重要渗碳部位的摩擦;如齿轮、轴、齿圈、齿轮、主轴、滑动轴承、十字头、狗头、离合器、蜗杆等。