竇玉龍 宋瑛

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)正在不斷深入到我們的日常生活中。汽車(chē)中齒輪鋼是重要的傳動(dòng)部件，對(duì)汽車(chē)起著重要的作用。當(dāng)前我國(guó)科技發(fā)展不夠完善，再加上汽車(chē)齒輪鋼工作條件復(fù)雜，為了將汽車(chē)齒輪鋼更好的完善，需對(duì)齒輪鋼性能的要求不斷提高。

關(guān)鍵詞：中國(guó)；汽車(chē)齒輪鋼；研究進(jìn)展

一、汽車(chē)齒輪鋼的性能要求

汽車(chē)齒輪鋼主要是要求材料的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、純凈度、晶粒度等性能達(dá)標(biāo)，除此之外，齒輪鋼的加工性能也是一項(xiàng)重要指標(biāo)。提高齒輪鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性可以增加齒輪鋼的使用壽命，利用降低齒輪鋼內(nèi)部的含氧量和含硫量，促使鉛能夠分布均勻，增加齒輪鋼的使用時(shí)長(zhǎng)，減少資源浪費(fèi)。齒輪鋼的淬透性對(duì)齒輪內(nèi)部滲碳淬火的強(qiáng)度起著重要的決定作用。淬透性主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)計(jì)算爐前所用的碳含量來(lái)預(yù)測(cè)的，利用齒輪鋼淬透性的寬和有效截面，以此來(lái)減少齒輪鋼的熱處理變形和增加使用性能的最大化。純凈度主要是要求齒輪鋼內(nèi)部的氧化物和硫化物增加，通過(guò)降低有害雜物及鈦的使用，以此增加齒輪的耐疲勞性能和使用壽命。齒輪鋼的晶粒度主要是在冶金方面進(jìn)行晶粒度的細(xì)化，利用高溫真空滲碳技術(shù)減少齒輪熱處理的變形量，降低齒輪彎曲強(qiáng)度，增加滲碳鋼的翠斷抗力。通過(guò)對(duì)汽車(chē)齒輪鋼的性能要求進(jìn)行分析了解，明確到一個(gè)好的齒輪鋼需要具備練好的加工性能及易削性，降低齒輪鋼的含氧量防止出現(xiàn)空冷貝氏體不達(dá)標(biāo)，在進(jìn)行齒輪鋼的性能要求檢測(cè)上，要保障齒輪鋼內(nèi)部性能均衡，避免出現(xiàn)不符合性能標(biāo)準(zhǔn)的齒輪鋼應(yīng)用到汽車(chē)組裝上[1]。

二、我國(guó)汽車(chē)齒輪鋼的材料應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)行業(yè)正在持續(xù)發(fā)展，汽車(chē)齒輪鋼的材料種類越來(lái)越多，一般汽車(chē)主要應(yīng)用的齒輪鋼主要分為滲碳齒輪鋼、空冷貝氏體鋼、準(zhǔn)貝氏體鋼等齒輪鋼材料。滲碳齒輪鋼主要是由低碳合成的低碳合金鋼，由于當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)行業(yè)正在向高性能、長(zhǎng)壽命、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠型、生產(chǎn)高效率型發(fā)展，滲碳齒輪鋼是當(dāng)前汽車(chē)齒輪鋼種類最多，應(yīng)用范圍最廣的一種齒輪鋼材料?？绽湄愂象w鋼是非調(diào)質(zhì)鋼的一種齒輪鋼，由于有著空冷淬透性較好、能夠節(jié)省資源使用、降低生產(chǎn)成本、冷熱加工性能較好等眾多優(yōu)點(diǎn)。汽車(chē)生產(chǎn)廠家對(duì)這種齒輪鋼材料進(jìn)行深入的研究，通過(guò)進(jìn)行深入研究和實(shí)驗(yàn)，將其滲碳工藝性能優(yōu)勢(shì)利用滲碳?xì)饫浯慊鸬姆椒?，降低汽?chē)齒輪鋼的變形量，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的前提下最大可能的提高空冷貝氏體鋼的精度和性能，將空冷貝氏體鋼廣泛應(yīng)用到汽車(chē)行業(yè)，減少汽車(chē)生產(chǎn)成本。準(zhǔn)貝氏體鋼是一種特殊的汽車(chē)齒輪鋼，主要是由貝氏體、鐵素體等殘留的五碳化合物形成的一種特殊的貝氏體鋼。主要有成本低、強(qiáng)韌度高等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用到汽車(chē)制造行業(yè)。

三、我國(guó)汽車(chē)齒輪鋼的發(fā)展

我國(guó)的汽車(chē)齒輪鋼最早是在二十世紀(jì)六十年代引進(jìn)蘇聯(lián)的用鋼技術(shù)，由于汽車(chē)齒輪鋼技術(shù)剛被引進(jìn)，再加上國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造技術(shù)相對(duì)較差，主要是引進(jìn)其他國(guó)家的齒輪鋼制造技術(shù)[2]。到了二十世紀(jì)末，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車(chē)制造業(yè)也在慢慢脫離其他國(guó)家的生產(chǎn)制造技術(shù)。為了適應(yīng)我國(guó)的汽車(chē)齒輪國(guó)產(chǎn)化的需要，通過(guò)引進(jìn)齒輪鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)，按照國(guó)際汽車(chē)齒輪鋼生產(chǎn)的先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)深入研究探討，開(kāi)發(fā)出類似其他發(fā)達(dá)國(guó)家的齒輪鋼新鋼種。到了二十一世紀(jì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)正在迅速發(fā)展，高科技技術(shù)正在不斷進(jìn)步，汽車(chē)制造行業(yè)不斷完善，汽車(chē)已經(jīng)被廣泛使用，深入每一個(gè)家庭。新時(shí)期階段，我國(guó)汽車(chē)齒輪鋼的要求正在不斷增加，為了滿足汽車(chē)行業(yè)的需求要對(duì)齒輪鋼進(jìn)行更加科技化的研究。針對(duì)大功率發(fā)電機(jī)，齒輪鋼應(yīng)增加自身的易切削鋼的功能，重在齒輪鋼、碳氮共滲用鋼、準(zhǔn)貝氏體鋼、空冷貝氏體鋼等新發(fā)明的齒輪鋼成為所要研究的方向，而當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)行業(yè)主要應(yīng)用的齒輪鋼主要是20CrMnTi。汽車(chē)齒輪鋼在被應(yīng)用到重型載貨汽車(chē)中，我國(guó)主要的研發(fā)目標(biāo)是如何研發(fā)出具有較高強(qiáng)度、良好的任性、較強(qiáng)的耐壓能力的一種汽車(chē)齒輪鋼。

通過(guò)多年的科學(xué)研究表明，合理利用冷熱處理工藝、滲碳?xì)饫浯慊鸸に嚋p少汽車(chē)齒輪的滲碳淬火變形量，控制齒輪鋼的心部硬度保持在一個(gè)平衡狀態(tài)，可以較為經(jīng)濟(jì)的提高汽車(chē)齒輪鋼的強(qiáng)度、塑性、韌性、淬透性、純凈度和晶粒度。通過(guò)合適的冶煉工藝降低齒輪鋼內(nèi)部的含氧量，提高鋼的純度，增加齒輪的耐疲勞力度，降低齒輪鋼內(nèi)部的有害物質(zhì)。隨著對(duì)汽車(chē)齒輪鋼的性能要求更高化之后，為了滿足汽車(chē)行業(yè)的需求，需要不斷開(kāi)發(fā)新的齒輪鋼進(jìn)行汽車(chē)制造[3]。要將齒輪鋼的質(zhì)量更加穩(wěn)定，只有通過(guò)嚴(yán)格控制純鋼內(nèi)部的化學(xué)成分，提高淬透性能，精準(zhǔn)控制齒輪鋼的內(nèi)部含氧成分，降低港內(nèi)的含氧量，減少氧化產(chǎn)生的夾雜物，避免夾雜物對(duì)汽車(chē)齒輪鋼的疲勞壽命造成不利的影響。采用高強(qiáng)度鋼、多元合金、復(fù)合材料利用真空脫氣工藝、冷擠壓技術(shù)、精密鍛造技術(shù)形成一種新型材料。這種材料可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)齒輪鐵的輕量化，提高鋼的純度，降低鋼內(nèi)部的含氧化量，減少切削加工費(fèi)用，提高齒輪鋼的生產(chǎn)效率和材料重復(fù)利用率。隨著我國(guó)的汽車(chē)行業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)汽車(chē)的輕型化、高性能化、資源重復(fù)利用率、生產(chǎn)效率等要求有所提高。時(shí)代不斷在發(fā)展，為了適應(yīng)時(shí)代的要求，需將汽車(chē)的齒輪鋼應(yīng)用上升到一個(gè)新的階段，對(duì)齒輪鋼的高純度、細(xì)晶粒、淬透性、輕量化等繼續(xù)深入研究，為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。

總結(jié)：

本文通過(guò)對(duì)汽車(chē)齒輪鋼的性能要求進(jìn)行分析研究，明確我國(guó)當(dāng)前汽車(chē)齒輪鋼主要的材料應(yīng)用市場(chǎng)，結(jié)合我國(guó)汽車(chē)齒輪鋼的整體發(fā)展過(guò)程，了解到齒輪鋼的質(zhì)量好壞取決于齒輪材料和處理工藝。通過(guò)提高汽車(chē)齒輪的質(zhì)量，完善熱處理工藝程序，以此增加齒輪鋼的性能，為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃金寶.重載傳動(dòng)齒輪鋼淬透性及相變變形規(guī)律的研究[D].北京交通大學(xué)，2017.

[2]曹燕光.滲碳齒輪鋼淬透性及其熱處理變形和疲勞性能研究[D].鋼鐵研究總院，2017.

[3]安杰，王哲，李潤(rùn)霞，李濤，丁克振，李如.汽車(chē)齒輪鋼8620RH的潔凈度[J].中國(guó)冶金，2016，26（09）：33-37.