美国常用的齿轮渗碳钢化学成份
20crmnti成分特点
20CrMnTi是一种渗碳钢，通常用于制造汽车上的传动齿轮。
以下是20CrMnTi成分特点的简要概述：
碳（C）：含量在0.17～0.24%之间，提供钢的强度和硬度。
硅（Si）：含量在0.17～0.37%之间，提高钢的强度。
锰（Mn）：含量在0.80～1.10%之间，增强钢的强度和韧性。
铬（Cr）：含量在1.00～1.30%之间，增强钢的耐腐蚀性能和硬度。
硫（S）：含量较低，不超过0.035%，以减少钢的热脆性。
磷（P）：含量较低，不超过0.035%，以减少钢的冷脆性。
钛（Ti）：含量在0.04～0.10%之间，增强钢的强度和耐腐蚀性能。
镍（Ni）：含量较低，不超过0.30%，以提高钢的耐腐蚀性能。
铜（Cu）：含量较低，不超过0.30%，以减少钢的热脆性。
这些成分特点使得20CrMnTi具有良好的力学性能，如高强度、高韧性、耐磨性和耐腐蚀性能，特别适合用于制造需要承受高速、中等或重载荷以及冲击和摩擦的重要零件，如传动轴、轴承和齿轮等。
齿轮用22CrNi2MoNbH钢的渗碳工艺
大马力推土机终传动齿轮承受重载荷，要求高的接触疲劳强度和齿根弯曲强度。
通过测试分析，选择使用保证淬透性脱气22CrNi2MoNbH，并确定了渗碳、淬火热处理工艺，从而达到图样各项设计指标要求。
美国卡特D6D、D7G履带式推土机在一般工况条件下的设计寿命为10000h，该公司生产D9H推土机设计使用寿命25000h，具有高的性价比。
主要件、关键件(变速箱、终传动)的使用寿命也应达到或超过整机的设计寿命。
开发新产品所使用齿轮大部分采用渗碳淬火热处理来达到提高寿命。
齿轮寿命主要取决于原材料冶金质量、热处理工艺及达到结果、齿轮加工精度。
大马力推土机终传动的齿轮要求传动重载荷，受空间影响，齿轮的尺寸小，模数大。
设计要求小齿轮轴(模数12mm、齿数12、分度圆直径144mm、齿宽124mm)表面硬度60～64HRC、硬化层深度2.2～2.8mm、齿根硬化层深度1.5mm以上、心部硬度269～388HB，原先使用20CrMoH 钢，经渗碳淬火后，心部硬度低，达不到设计要求。
通过查找资料分析、研究，认为确定使用22CrNi2MoNbH钢进行试制。
1、成分及淬透性测试与分析齿轮的抗弯曲疲劳能力、抗接触疲劳能力、齿轮的啮合精度三大要素，决定了齿轮的寿命。
根据GB/T5216—2004《保证淬透性结构钢》要求，国内载重齿轮选用20CrNi2MoA、20CrNi2MoH钢材，对于载重齿轮为了提高心部硬度，要提高齿轮材料的碳含量，一般控制碳含量在0.20%～0.25%(质量分数，下同)，比20CrNi2MoH钢的0.17%～0.23%稍高。
而含碳量过高，使得齿轮渗碳淬火畸变大。
Ni、Mo合金元素具有很强的抗氧化能力，Cr元素次之，Mn元素抗氧化能力弱，Si元素最弱。
如果渗碳炉中氧势比较高，在高温渗碳过程中，氧原子通过晶界扩散到齿轮表面，将使易氧化的合金元素变成氧化物，丧失合金化能力，降低渗碳层的淬透性；齿轮淬火后表面非马氏体组织超标，接触疲劳强度降低，因此在齿轮钢中提高抗氧化的Ni、Mo合金元素含量。
汽车齿轮常用材料热处理方法及性能分析
编号：本科毕业论文论文题目：汽车齿轮常用材料热处理方法及性能分析系（院）：电子科学与工程系******学号：**********专业：汽车服务工程年级：0701指导教师：***职称：副教授完成日期：2011-5摘要本文通过分析采用传统热处理工艺的汽车齿轮容易出现的失效形式，对选取齿轮材料提出合理要求。
通过对常用齿轮材料的讨论，性能较好的20CrMo、20CrNi2Mo 和17CrNiMo6三种渗碳钢成为首选。
针对传统的热处理工艺中部分不符合技术发展要求的过程进行改进，其中对预备热处理中正火与等温退火的比较，证明等温退火工艺是合理的预备热处理方案。
同时在参考日本等国的高温渗碳技术、渗碳新技术及催渗技术的基础上，重点讨论了真空渗碳的优缺点及应用实例。
最后，给出了作者认为比较好的热处理工艺路线。
关键词：渗碳齿轮；热处理工艺；性能分析格式请严格按照新上传的模板修订，表格格式要求做成三线表（表4.3和4.4已经调好，其他能做成三线表的请做成三线表，个别表格做不成的按原格式），其余修改见文中标记。
改完后全文多通读几遍，不要再留下一些低级错误。
AbstractThis paper through analyzing the car with traditional heat treatment technology of the failure forms of gear is easy to appear in the selection of gear materials, put forward reasonable requirement. Through the discussion to commonly used gear material, performance is good 20CrMo, 20CrNi2Mo and 17CrNiMo6 three carburizing steels become preferred. In traditional heat treatment process part does not meet the technical requirements for the development process, including heat to prepare improvement of zhongzheng fire and the isothermal annealing, it is demonstrated that the isothermal annealing process is reasonable prepare heat treatment plan. In reference to Japan and other countries of the high temperature carburizing technology, carburizing new technologies and urge permeability technology foundation, mainly discussed the advantages and disadvantages of the vacuum carburizing.Keywords:carburized gear；Heat treatment process；Performance analysis目录1汽车齿轮及其失效形式 ------------------------------------------------------------------------------------------- 11.1齿轮作用简述 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 11.2齿轮的主要失效形式的讨论 --------------------------------------------------------------------------- 11.3齿轮应满足的性能要求 ---------------------------------------------------------------------------------- 21.4齿轮材料选取 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 21.4.1齿轮类零件的选材 -------------------------------------------------------------------------------- 21.4.2汽车齿轮选材应满足的条件及需要考虑的因素 -------------------------------------- 3 2齿轮渗碳钢简介------------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.1渗碳钢的分类 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 42.2合金渗碳钢淬透性的讨论------------------------------------------------------------------------------- 42.3合金渗碳钢应具有的性能及常用热处理工艺 -------------------------------------------------- 5 3国内汽车齿轮用钢现状 ------------------------------------------------------------------------------------------- 73.1通用齿轮用钢 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 73.2商用车齿轮用钢--------------------------------------------------------------------------------------------- 73.3对轮齿材料的讨论 ----------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.1传统汽车用钢 --------------------------------------------------------------------------------------- 83.3.2优质齿轮用钢 --------------------------------------------------------------------------------------- 9 4汽车齿轮材料的热处理工艺分析--------------------------------------------------------------------------- 104.1传统的汽车齿轮热处理工艺 ------------------------------------------------------------------------- 104.2对预处理工艺的改进讨论----------------------------------------------------------------------------- 104.2.1预备热处理综述----------------------------------------------------------------------------------- 104.2.2对通用齿轮的改进讨论 ----------------------------------------------------------------------- 114.2.3重载齿轮改进讨论 ------------------------------------------------------------------------------ 124.3渗碳淬火工艺的改进------------------------------------------------------------------------------------- 154.3.1日本等国公司对传统渗碳工艺的改进--------------------------------------------------- 154.3.2部分新的渗碳技术简述 ------------------------------------------------------------------------ 164.3.3 BH催渗技术简介 --------------------------------------------------------------------------------- 174.3.4对真空渗碳工艺的讨论 ----------------------------------------------------------------------- 184.3.5真空高压气淬技术的发展-------------------------------------------------------------------- 21 5总结---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 221汽车齿轮及其失效形式1.1汽车齿轮作用简述汽车中的各种齿轮，主要用于传递动力和运动，并通过它们来改变发动机、曲轴和主轴齿轮的速比[1]。
18CrNiMo7-6钢齿轮磨削烧伤裂纹分析
18CrNiMo7-6钢齿轮磨削烧伤裂纹分析孔德群;孔新建【摘要】主要使用金相学的方法研究了18CrNiMo7-6风电齿轮渗碳淬火后磨削烧伤/裂纹。
结合光谱分析与硬度检测，探索了“渗碳-淬火-回火”热处理与磨削烧伤对金相组织的影响，讨论了残余应力对磨削裂纹形核与长大的影响。
引起磨削烧伤及裂纹的原因是磨齿工序中冷却液喷射角度不良。
将磨削烧伤及裂纹的可能性最小化，过程质量控制应从以下方面实现：原材料检验、热处理工艺及显微组织，磨削工具及工艺参数。
【期刊名称】《金属加工：热加工》【年(卷),期】2016(000)019【总页数】5页(P20-24)【关键词】齿轮;渗碳;淬火;磨削;烧伤;裂纹【作者】孔德群;孔新建【作者单位】采埃孚传动系统(北京)有限公司;长城汽车股份有限公司【正文语种】中文某型号风电齿轮模数7.85，材质18CrNiMo7-6，在渗碳淬火后磨齿工序发生烧伤与裂纹现象。
磨齿采用成形磨工艺，机床为国外某品牌P1200G型磨床，磨具为国外某品牌TG型砂轮，切削液为不含氯和重金属的国外某品牌G600HC型高性能纯油性切削液。
烧伤发生在齿轮的一部分齿面；裂纹发生在一部分烧伤严重的齿面，自烧伤的底部产生，其形态特征为，垂直于磨削前进方向，向齿顶扩展。
调整切削液喷嘴角度后，继续磨削加工，加工量不超过0.05mm，未产生新的烧伤/裂纹，原有的烧伤面积减少，烧伤深度与裂纹深度均有减小。
该齿轮已申请报废处理，检测其烧伤/开裂的齿，通过理化检验，讨论分析产生失效的原因。
使用线切割机在裂纹齿与正常齿上分别切取小试块，使用SPECTROTEST型直读光谱仪检测其化学成分；使用INNOVATEST Nemesis 9000 型万能硬度计和Zwick/Roell ZHμ型显微硬度计，检测试样的表面/心部硬度与渗层深度；试样经镶嵌、磨抛处理、3%硝酸酒精腐蚀后，使用Zeiss Axio Imager A 2m型显微镜观测金相组织，用金相法评定残留奥氏体含量。
三种常用渗碳合金钢齿轮材料的性能及热处理工艺探讨
４ ） 齿 轮材 料较 好 的切 削加 工性 及热 处理 ２ Ｍｏ 、 １ ８ Ｃ ｒ ２ Ｎ ｉ ４ Ｗ、 ２ ０ Ｃ ｒ Ｍｎ Ｔ ｉ 是 我公 司齿 轮
ＷＡ Ｎ Ｇ Ｘ ｉ ｕ — Ｑ ｉ ｎ
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ｏｐ ｒ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ － ｔ ｅａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ １ ７ Ｃｒ ２ Ｎｉ ２ Ｍｏ ，１ ８ Ｃ ｒ ２ Ｎｉ ￣ Ｗ ａ ｎ ｄ ２ ０ Ｃ ｒ Ｍｎ Ｔ ｉ ，ｔ Ｉ ｌ Ｉ ｅ ｅ ｅ ｏ ｍｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｇ ｅ ａ ｒ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ，ｗ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｂ ｅ ｎ ｅ ｉ ｆ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｈｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｃ ｈ ｏ ｏ ｓ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｌｓ ａ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｍｅ ｅ ｔ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｅｎ ｒ ｔ ｄ ｅ ｍａ ｎ ｄ， ｉ ｍｐ ｏｖ ｒ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｏｃ ｒ ｅ ｓ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：：１ ７ Ｃ ｒ ２ Ｎｉ ２ Ｍｏ ： ８ Ｃｒ ２ Ｎｉ ４ Ｗ； ２ ０ Ｃｒ Ｍｎ Ｔ ｉ ： ｐ ｏｐ ｒ ｅ ｒ ｔ ｙ ： ｈ ｅ ａ ｔ — ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ
en10084 标准
en10084 标准
EN 10084是欧洲标准化组织制定的钢铁材料标准，主要涉及渗
碳钢和合金钢的定义、化学成分、机械性能和热处理要求。
该标准
适用于用于制造齿轮、轴承、销轴等零件的钢材。
EN 10084标准涵
盖了多种不同的钢材等级，每种等级都有其特定的化学成分和机械
性能要求。
这些要求旨在确保材料在特定用途下具有所需的强度、
耐磨性和耐腐蚀性能。
从化学成分的角度来看，EN 10084标准规定了钢材中允许的元
素含量范围，例如碳、硅、锰、磷、硫、铬、镍等元素的含量要求，以及其他合金元素的添加限制。
这些要求对于确保钢材具有所需的
强度和耐久性至关重要。
从机械性能的角度来看，EN 10084标准规定了钢材在经过热处
理后应具有的硬度、强度、韧性等性能指标。
这些性能指标对于确
保材料在使用过程中能够承受特定的载荷和环境条件具有重要意义。
此外，EN 10084标准还涉及热处理要求，包括淬火、回火等工
艺参数的规定，以确保钢材能够获得所需的组织和性能。
总的来说，EN 10084标准在钢铁材料的化学成分、机械性能和热处理方面提供了详细的要求，以确保钢材能够满足特定用途的要求，具有良好的强度、耐磨性和耐腐蚀性能。
这些要求对于制造高质量的零件和机械设备具有重要意义。
试论20CrMnTi齿轮渗碳淬火变形的影响因素与处理技术措施
试论20CrMnTi齿轮渗碳淬火变形的影响因素与处理技术措施作者：张江学李虎来源：《城市建设理论研究》2012年第01期摘要:本文通过对齿轮渗碳淬火后的变形情况做点研究, 并找出了影响20CrMnTi齿轮渗碳淬火变形的因素, 最后提出齿轮渗碳淬火变形的处理技术措施。
关键词:汽车齿轮；热处理；变形因素；处理措施0前言对于热处理变形的产生,至今尚没有用来分析和解决实际工件热处理变形的系统而实用的方法。
因此,一方面,应加强理论研究,正确地模拟齿轮的热处理变形过程,分析各种因素的影响机理,为解决变形问题提供理论依据。
另一方面,各厂应根据自己的实际情况,有针对性地摸索出各种因素对齿轮变形的影响规律,有效地减少齿轮的热处理变形。
所选择的加工工艺哪些是影响齿轮热处理的重要指标,如何将这些指标纳入控制系统,这是一个系统工程。
我们研究的特点就是将热处理变形问题与生产的各个环节相联系,期望通过研究,建立起对生产过程系统变形控制的方法,全方位解决热处理变形问题。
1实验材料及方案本次实验使用20CrMnTi钢,化学成分如表1。
表120CrMnTi钢化学成分(质量分数%)钢号 C Si Mn Cr Ti20CrMnTi 0.20 0.18 1.0 1.1 0.08这种钢是国内使用最普遍的渗碳钢,油淬临界直径为10～30mm,经渗碳热处理后具有耐磨的表面与强韧的心部,并具有较高的低温冲击韧度。
钢在加热时过热敏感性小,渗碳速度快,过渡层均匀,渗碳后可以降温直接淬火,淬火变形小。
此钢可与20MnVB等钢互相替代。
试验设备为气体渗碳炉、回火炉、数控车床等。
2渗碳工艺的确定2.1渗碳过程渗碳是机械制造工业中应用最广泛的一种表面热处理工艺,是将钢制工件放在含碳介质中加热到高温,以增加工件表层含碳量的化学热处理工艺。
渗碳过程中包括分解、吸收和扩散三个基本过程。
2.2渗碳温度渗碳温度对渗碳过程及结果有如下几方面的影响:①影响渗碳速度,提高温度可显著加速扩散过程,加速渗碳速度,缩短渗碳时间;②影响渗碳层的碳浓度,表层含碳量并非越高越好,一般控制在0.8%～1.1%之间比较理想;③温度过高,容易引起钢的晶粒长大,降低韧性,零件翘曲变形的可能性增加;④如果采用渗碳后直接淬火工艺,渗碳温度的升高容易导致渗层中残余奥氏体量增加及渗碳温度冷到淬火温度的时间相应延长;综合考虑了以上各种影响后,多数选择900～950℃渗碳,以920～930℃用得最多(表2)。
渗碳钢的化学成分Ⅱ
二、Si
钢中有益元素，主要用作脱氧剂，W Si<0.5% 对钢的性能影响不显著，以硅铁加入，形成 SiO2（MnO、FeO 、Al2O3 ）。
三、P
一般情况是有害元素 ，P 能全部固溶于 F 中，有强烈的固溶强化作用。室温下使钢 的强度，硬度增加，塑性，韧性显著降低，
使钢产生冷脆现象。
• （二) 应变时效和淬火时效 • 应变时效：构件用钢经冷塑性变形后，在 室温放置较长时间或稍经加热后，其强度、 硬度升高，塑性、韧性下降，这种现象称 为应变时效。（原因：柯氏气团形成） • 淬火时效：低碳钢加热到接近Ac1温度淬火， 于室温放置较长时间或稍经加热后，其强 度、硬度升高，塑性、韧性下降，这种现 象称为淬火时效。原因：Fe2.4C和Fe16N2析 出。
10-1 常存元素和杂质对钢性能的影响
杂质元素 Si 、 Mn 、 S 、 P Cr 、 Ni 、 Mo、 W 、 V 、 Si 、 Mn 、 B 、 Ti、 RE
合金元素
一、Mn
钢中 有益 元素，可作 脱氧剂 、 脱硫剂 ，其中以 MnO ， MnS 形式存在，过量的 Mn 溶解在 α 中 形成固溶体，产生固溶强化 ，形成合金渗碳体 （ Fe ，M n ）3C。
•
中强碳化物形成元素含量少时，多数 形成合金渗碳体，含量高时，则可能形成 新的碳化物。 • 根据碳原子半径Rc与金属原子半径RM的比 值，可将碳化物分为两类。 • 1） Rc/ RM＞0.59时，形成间隙化合物，如： Cr23C6、Cr7C3、Mn3C、Fe3C、M6C等 • 2）Rc/ RM<0.59时，形成间隙相，如：WC、 VC、TiC、W2C、Mo2C等。
上一级
• 一、合金元素在钢中的分布 • 概括起来合金元素有四种形式存在。 • （1）溶入铁素体、奥氏体、马氏体，以固 溶体的溶质形式存在。 • （2) 形成强化相，如形成合金渗碳体、形 成元素本身的碳化物、形成金属化合物。 • （3）形成非金属夹杂物。与O、S、N形成 化合物。 • （4）一游离状态存在。如Pt。以何种形式 存在取决于合金元素的本质。
CGMA001-2012车辆渗碳齿轮钢技术条件
车辆渗碳齿轮钢技术条件 CGMA001-1:2012中国齿轮专业协会中国汽车工程学会齿轮加工委员会标准修订说明本标准的编制是为了使齿轮行业在二十一世纪有一个适合自身特点的用钢标准，并用其指导特钢行业的生产和齿轮行业的使用，以促进行业的技术进步，有利于参与国际竞争和交流。
本标准的编制，主要参照了GB 3077《合金结构钢技术条件》、德国大众TL-VW企业标准、德国标准DIN 17210《表面硬化钢质量规范》、德国ZF钢标准、日本JIS标准、美国SAE标准和意大利UN17846标准。
原标准名称：车辆齿轮用钢技术条件，主要特点：——标准中规定淬透性带宽度（上限和下限的差值）不得大于7HRC；——标准中规定纯净度；——氧含量≤20ppm；——标准中规定奥氏体晶粒度细于或等于5级；——标准中规定钢材表面质量与尺寸精度不低于GB/T 702、GB/T 905、GB/T 908、GB 3077的规定；——将Cu≤0.2%作为新的考核指标；——将国产化的国内牌号与引进钢种的国外牌号对应列出，以便于国际间的交流应用；本标准整体水平高于GB 3077，达到国际同类标准水平，部分钢种达到国际先进水平。
本标准由“全国齿轮钢采购和质量监控协作网”提出。
本标准由中国齿轮专业协会，中国汽车工程学会齿轮加工委员会，全国齿轮钢采购和质量监控协作网主持修订。
标准名称改为：车辆渗碳齿轮钢技术条件。
参於修改的单位：中国齿协专家委，江阴兴澄特种钢铁有限公司，湖北新冶钢有限公司，本钢板材股份有限公司，莱芜钢铁股份有限公司，西宁特殊钢股份有限公司，法士特汽车传动集团有限公司，武汉双骏汽车齿轮有限公司，山东临工汽车桥箱有限公司，重庆青山工业有限责任公司，郑州机械研究所，山东荣城曙光齿轮有限责任公司，江苏太平洋精锻科技股份有限公司，浙江双环传动机械股份有限公司，东风汽车有限公司，天津天海同步集团有限公司，江苏飞船股份有限公司，河北汇工机械设备有限公司，中国第一汽车集团公司，株洲齿轮有限责任公司，哈尔滨汇隆汽车箱桥有限公司。
渗碳钢
四、渗碳钢渗碳钢是用于制造渗碳零件的钢种。
常用渗碳钢的牌号、化学成分、热处理、性能及用途如表6~8所示。
1、用途渗碳钢主要用于制造要求高耐磨性、承受高接触应力和冲击载荷的重要零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮，内燃机上凸轮轴、活塞销等。
2、性能要求①表面具有高硬度和高耐磨性，心部具有足够的韧性和强度，即表硬里韧；②具有良好的热处理工艺性能，如高的淬透性和渗碳能力，在高的渗碳温度下，奥氏体晶粒长大倾向小以便于渗碳后直接淬火。
3、成分特点①低碳：含碳量一般为0.1~0.25%，以保证心部有足够的塑性和韧性，碳高则心部韧性下降。
②合金元素：主加元素为Cr、Mn、Ni、B等，它们的主要作用是提高钢的淬透性，从而提高心部的强度和韧性；辅加元素为W、Mo、V、Ti等强碳化物形成元素，这些元素通过形成稳定的碳化物来细化奥氏体晶粒，同时还能提高渗碳层的耐磨性。
4、热处理和组织特点渗碳件一般的工艺路线为：下料→锻造→正火→机加工→渗碳→淬火+低温回火→磨削。
渗碳温度为900~950℃，渗碳后的热处理通常采用直接淬火加低温回火，但对渗碳时易过热的钢种如20、20Mn2等，渗碳后需先正火，以消除晶粒粗大的过热组织，然后再淬火和低温回火。
淬火温度一般为Ac1+30~50℃。
使用状态下的组织为：表面是高碳回火马氏体加颗粒状碳化物加少量残余奥氏体（硬度达HRC58~62），心部是低碳回火马氏体加铁素体（淬透）或铁素体加托氏体（未淬透）。
5、常用钢种根据淬透性不同，可将渗碳钢分为三类。
①低淬透性渗碳钢：典型钢种如20、20Cr等，其淬透性和心部强度均较低，水中临界直径不超过20~35mm。
只适用于制造受冲击载荷较小的耐磨件，如小轴、小齿轮、活塞销等。
②中淬透性渗碳钢：典型钢种如20CrMnTi等，其淬透性较高，油中临界直径约为25~60mm，力学性能和工艺性能良好，大量用于制造承受高速中载、抗冲击和耐磨损的零件，如汽车、拖拉机的变速齿轮、离合器轴等。
20MnTiB
我国中重型载货汽车齿轮用钢牌号较多，主要是为适应引进当时国外先进汽车技术的要求。
50年代我国从原苏联里哈乔夫汽车厂引进当时苏联中型载货汽车(即“解放”牌原车型)生产技术的同时，也引进了原苏联生产汽车齿轮的20CrMnTi钢种。
改革开放以后，随着我国经济建设的高速发展，为了满足我国交通运输的快速发展需要，从80年代开始，我国有计划地引进工业发达国家的各类先进机型，各类国外先进中重型载货汽车也不断引进。
同时，我国大汽车厂同国外著名汽车大公司进行合作，引进国外先进汽车生产技术，其中包括汽车齿轮的生产技术。
与此同时，我国钢铁冶炼技术水平也在不断提高，采用钢包二次冶炼及成分微调和连铸连轧等先进治炼技术，使得钢厂能生产出高纯净度、淬透性能带缩窄的齿轮用钢材，从而实现了引进汽车齿轮用钢的国产化，使我国齿轮用钢的生产水平上了一个新台阶。
近年来，适合于我国国情的国产重型汽车齿轮用含镍高淬透性能钢也得到了开发和应用，取得了较好效果。
汽车齿轮的热处理技术也从原50-60年代采用井式气体渗碳护发展到当前普遍采用由计算机控制的连续式气体渗碳自动线和箱式多用炉及自动生产线(包括低压(真空)渗碳技术)、齿轮渗碳预氧化处理技术，齿轮淬火控制冷却技术(由于专用淬火油和淬火冷却技术的使用)、齿轮锻坯等温正火技术等。
这些技术的采用不仅使齿轮渗碳淬火畸变得到了有效控制、齿轮加工精度得到提高、使用寿命得到延长，而且还满足了齿轮的现代化热处理的大批量生产需要。
有关文献指出，汽车齿轮的寿命主要由两大指标考核，一是齿轮的接触疲劳强度，二是齿轮的弯曲疲劳强度。
前者主要由渗碳淬火质量决定，后者主要由齿轮材料决定。
为此，有必要对汽车齿轮用渗碳钢的要求、性能及其热处理特点有一个较全面的了解。
铬锰钛钢和硼钢长期以来，我国载货汽车齿轮使用最普遍的钢种是20CrMnTi。
这是上世纪50年代我国从原苏联引进的中型的汽车齿轮18XTr钢种(即20CrMnTi钢)。
典型齿轮材料与常用齿轮钢材的化学成份
齿轮概述齿轮用钢的冶金质量要求齿轮材料的重要热处理特性齿轮材料的选择原则齿轮传动概述ﻭ齿轮材料常用齿轮钢材的化学成份典型齿轮材料低速重载及高速齿轮用渗碳钢ﻭ拖拉机齿轮常用钢及热处理技术要求汽车齿轮常用钢及热处理技机床齿轮常用钢及热处理工艺ﻭ蜗杆蜗轮副材料的选用术要求国外常用的齿轮材料渗碳钢渗碳用硼钢渗氮钢ﻭ调质和表面淬火用钢齿轮用钢的冶金质量要求齿轮传动概述齿轮传动是机械传动中最主要的一种传动型式，历史悠久，应用非常广泛。
齿轮传动的优点主要是：1. 传动的适用功率和传动速度范围广，从极小到10万kW，从极低到40m/s以上。
2. 传动平稳，传动比恒定。
3. 传动效率高，可达99%。
4. 结构紧凑，传动方式多样。
就齿轮传动装置的密封形式来说，分为开式、半开式及闭式三种；就使用情况来说，有低速、高速及轻载、中载、重载之别；就齿轮热处理的不同，齿轮又分为硬齿面齿轮（如经整体或渗碳淬火、表面淬火或氮化处理，齿面硬度HRC>55）、中硬齿面（齿轮经过整体淬火或表面淬火，齿面硬度大约载55>HRC>38，HB>350）和软齿面齿轮（如经调质、常化的齿轮，齿面硬度HB<350）。
齿轮传动的失效形式主要为齿面的疲劳点蚀、胶合、磨损、轮齿的疲劳断裂和塑性变形等，常见的是点蚀和断齿，开式齿轮主要是磨损和断齿。
在设计齿轮传动时，齿轮材料及其热处理的选择是首要问题。
原则上，承受较大载荷的齿轮的材料质量和热处理的齿面硬度要求也高，原则是齿面要硬、齿芯要韧。
对高速或传动精度要求高的齿轮，多采用硬齿面和磨齿方案。
对不重要的齿轮或载荷较小的齿轮，多从经济性考虑，材料要求不高，如优质或普通碳素钢调质或正火处理。
齿轮材料的重要热处理特性淬透性含义: 指钢接受淬火而获得马氏体的能力，不同钢种接受淬火的能力不同。
淬透性不同的钢，淬火后得到的淬透层深度不同，从而沿截面分布的金相组织以及机械性能也不同。
淬透层深度是指由淬火表面马氏体到50%马氏体层的深度。
20CrMnTi简介
20CrMnTi简介20CrMnTi是渗碳钢，渗碳钢通常为含碳量为0.17%-0.24%的低碳钢。
常作为齿轮钢用作制造汽车、摩托车、农用车、各种工程机械的传动齿轮,广泛应用于机械、汽车等行业。
其淬透性较高，在保证淬透情况下，具有较高的强度和韧性，特别是具有较高的低温冲击韧性。
20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢具有良好的加工性，加工变形微小，抗疲劳性能相当好。
●化学成份碳C：0.17～0.23硅Si：0.17～0.37锰Mn：0.80～1.10铬Cr：1.00～1.30硫S：允许残余含量≤0.035磷P：允许残余含量≤0.035镍Ni：允许残余含量≤0.030铜Cu：允许残余含量≤0.030钛Ti：0.04～0.10[2]●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)屈服强度σs (MPa)：≥835(85)伸长率δ5 (%)：≥10断面收缩率ψ (%)：≥45冲击功Akv (J)：≥55冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥69(7)硬度：≤217HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为15mm●20CrMnTi密度:7.8×103kg/m3弹性模量:207GPa泊松比:0.25导热率:1.26×10-51/℃[3]热处理规范：淬火:第一次880℃,第二次870℃,油冷;回火200℃,水冷、空冷。
金相组织：回火马氏体。
回火组织与性能的研究20crMnTi钢是低碳低合金结构钢,该钢通常在化学热处理状态下使用。
经渗碳或碳氮共渗处理后,具有良好的耐磨性能和抗弯强度,以及较高的抗多次冲击能力。
该钢还可在调质状态下使用,其热处理工艺简单,热加工和冷加工性能均较好,在兵器工业中,主要用来制造截面在30mm以下的承受中等载荷的零件,如履带车辆的左右分离圈、同步器固定齿套等。
20crMnTi钢作为低碳马氏体用钢,经淬火低温回火后,在获得高强度的同时,比优质碳素钢有更好的塑性、韧性的配合,其冷脆倾向较小,低温冲击值高,综合机械性能良好,可用以制造中小尺寸的高强度零件。
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo这几种元素含量在钢中的作用和对性能的影响1、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性．但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度．时加入其他合金元素时，效果较显著B、显著提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。
若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用，当需形成奥氏体钢时，稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例，如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少．应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
16crnis4渗碳参数
16crnis4渗碳参数
16CrNiS4是一种低合金钢，通常用于渗碳处理以提高其表面硬
度和耐磨性。
渗碳处理是一种热处理工艺，通过在高温下将碳原子
引入钢的表面来增加其硬度。
渗碳处理的参数通常包括温度、时间
和碳化剂。
一般来说，16CrNiS4钢的渗碳处理温度范围在850°C至
950°C之间，通常在渗碳炉中进行。
渗碳的时间通常取决于钢材的
厚度和所需的硬度深度，一般来说，渗碳时间在2至8小时之间。
碳化剂通常是含有碳的化合物，如一氧化碳或甲烷，它们在高温下
分解释放出碳原子，渗入钢材表面。
此外，渗碳处理还需要考虑表面清洁度和钢材的初始组织结构。
在进行渗碳处理之前，通常需要对钢材表面进行清洁，以确保碳原
子能够充分渗入钢材表面。
钢材的初始组织结构也会影响渗碳的效果，通常需要进行适当的退火等工艺来调整钢材的组织结构。
总的来说，16CrNiS4钢的渗碳参数需要根据具体的工艺要求和
使用条件来确定，需要综合考虑温度、时间、碳化剂、表面清洁度
和钢材组织结构等因素。
希望这些信息能够帮助到你。
车辆渗碳齿轮钢技术条件 19crni5
车辆渗碳齿轮钢技术条件19CrNi51. 背景介绍车辆渗碳齿轮钢是一种应用广泛的特种钢材料，主要用于生产汽车、机械设备等领域的齿轮零件。
其中，19CrNi5是一种具有优良性能的车辆渗碳齿轮钢，其技术条件对于提高零件的强度和耐磨性具有重要意义。
2. 19CrNi5车辆渗碳齿轮钢的化学成分19CrNi5车辆渗碳齿轮钢的化学成分为：C：0.17-0.23，Si：0.17-0.37，Mn：0.50-0.80，Cr：1.20-1.60，Ni：1.25-1.65，S≤0.035，P≤0.035。
其合理的化学成分能够保证钢材具有良好的机械性能和热处理性能，达到车辆渗碳齿轮钢的技术要求。
3. 19CrNi5车辆渗碳齿轮钢的热处理工艺（1）固溶处理：将19CrNi5车辆渗碳齿轮钢加热至950℃左右，保温1小时，然后冷却至适宜的温度，以消除钢材中的奥氏体晶粒并改善可加工性。
（2）磷化处理：采用高温磷化工艺，使齿轮钢表面形成均匀的磷化层，提高其硬度和耐磨性。
（3）渗碳处理：将19CrNi5车辆渗碳齿轮钢置于含碳气氛中，在高温高压条件下进行碳渗透，使钢材表面和表层组织形成硬度较高的渗碳层，提高齿轮的耐磨性和使用寿命。
（4）淬火处理：将渗碳后的19CrNi5钢进行快速冷却，使其达到良好的强度和硬度。
4. 19CrNi5车辆渗碳齿轮钢的性能要求（1）强度要求：抗拉强度≥1100MPa，屈服强度≥875MPa。
（2）韧性要求：冲击韧性≥54J/cm²，断面收缩率≥45。
（3）硬度要求：表面硬度HRC≥60。
（4）耐磨性要求：在不同工况下，19CrNi5车辆渗碳齿轮钢的耐磨性要符合相关标准和要求。
5. 19CrNi5车辆渗碳齿轮钢的加工工艺在生产过程中，通常采用先热处理、再机加工的工艺顺序。
精细的加工工艺可以保证钢材的精度和表面光洁度，提高齿轮的传动效率和使用寿命。
结语19CrNi5车辆渗碳齿轮钢作为一种应用广泛的特种钢材料，其技术条件对于保证车辆齿轮零件的强度和耐磨性具有重要意义。
40Cr,20Mn2,45#,35CrMo,2Cr13
40Cr基本信息根据标准GB/T 3077-1999 对应国外标准:JIS G4053 ASTM A29/ ISO 683-18:1996[1]化学成分牌号C Si Mn Cr Ni P S CU40C r 0.37~0.440.17~0.370.50~0.800.80~1.10≤0.030≤0.035≤0.035≤0.030[2]力学性能试样毛坯尺寸（mm）：25热处理：第一次淬火加热温度（℃）：850；冷却剂：油第二次淬火加热温度（℃）：-回火加热温度（℃）：520；冷却剂：水、油抗拉强度（σb/MPa）：≧980屈服点（σs/MPa）：≧785断后伸长率（δ5/%）：≧9断面收缩率（ψ/%）：≧45冲击吸收功（Aku2/J）：≧47布氏硬度（HBS100/3000）（退火或高温回火状态）：≦20740Cr调质硬度40Cr调质以后的硬度大概在HRC32-36之间,也就是说大概HB330-380之间. 40Cr--830-860C油淬-->55HRC150C回火--55HRC200C回火--53HRC300C回火--51HRC400C回火--43HRC500C回火--34HRC550C回火--32HRC600C回火--28HRC650C回火--24HRC40cr介绍我国GB的标准钢号是40Cr、德国DIN标准材料编号1.17035/1.7045、德国DIN标准钢号41Cr4/42Gr4、英国EN标准钢号18、英国BS标准钢号41Cr4、法国AFNOR 标准钢号42C4、法国NF标准钢号38Cr4/41Cr4、意大利UNI标准钢号41Cr4、比利时NBN标准钢号42Cr4、瑞典SS标准钢号2245、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、日本JIS标准钢号SCr440(H)/SCr440、美国AISI/SAE/ASTM标准钢号5140、国际标准化组织ISO标准钢号41Cr4。
【临界点温度】（近似值）Acm=780℃【正火规范】温度850~870℃，硬度179~229HBS。
合金渗碳钢小知识
合金渗碳钢小知识一、化学成分特点机床、汽车、飞机等机器上的各种齿轮在服役期间，其齿面承受较高的压应力及强烈的摩擦和磨损；轮齿不但承受较高的弯曲力矩，而且还承受较高的交变载荷尤其是冲击载荷。
因此，要求材料应具备较高的力学性能，表面应具有高硬度、耐磨性而心部具有高的塑性、韧性，即外硬内韧。
为满足上述性能要求，常选用合金渗碳钢。
所谓合金渗碳钢，是指用于制造渗碳零件（如齿轮、活塞销等）的合金钢。
（1）低碳为了保证渗碳零件心部具有足够的塑性和韧性，合金渗碳钢的碳含量一般为ωC=0.1％～0.25％（2）合金元素主加合金元素是铬、锰、镍等。
目的提高淬透性，保证钢经渗碳、淬火和低温回火后，心部得到低碳马氏体组织，提高强度和韧性。
除此之外，铬能显著提高渗碳层的含碳量，镍可有效地抑制晶粒长大，细化晶粒，提高强韧性。
附加合金元素是钨、钼、钛、钒等。
目的是在900℃以上高温渗碳时，钨、钼、钛、钒等合金元素在钢中形成稳定的强碳化物，以阻碍奥氏体晶粒的长大，获得细小的组织，即细晶强化。
二、热处理特点（1）渗碳零件的加工工艺路线毛坯锻造→ 预先热处理→ 粗机械加工→ 中间退火→ 精加工→镀铜（不需要渗碳部分）→ 最终热处理→ 退铜→ 精磨→ 成品检验（2）热处理在毛坯锻造之后进行的预先热处理，主要是为了消除应力，降低硬度，改善钢的切削加工性能。
对于低合金钢一般采用正火或退火，对于高合金钢通常采用正火+高温回火。
中间退火（500℃～600℃）的目的在于消除切削加工的内应力，以减少零件在最终热处理时的变形。
最终热处理是渗碳、淬火和低温回火（180℃～200℃）。
渗碳后零件表层的ωC=0.85％～1.0％，渗碳层深度，经淬火和低温回火后表层组织为高碳回火马氏体、合金碳化物和少量的残留奥氏体，硬度可达60HRC～62 HRC。
心部如淬透，回火后组织为低碳回火马氏体，硬度为40HRC～48HRC；心部如未淬透，回火后组织为托氏体（T）、少量低碳回火马氏体（回火M）和铁素体（F）的复相组织，硬度为25HRC～40HRC，韧性A K≥48J。