20CrMnTiH淬透性
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中国齿轮用钢合金化体系的选用及淬透能力的构成
常曙光
中国齿轮专业协会专家委
一．齿轮制造对齿轮用钢合金化体系及淬透能力构成的要求1．保证齿轮有高的抗弯曲疲劳性能
（1）足够的抗弯强度：齿轮用钢合金化体系的构成应当与各种齿轮心部的冷却速度相匹配；保证各种齿轮都能有理想的心部硬度。
（2）低的氧含量（脆性夹渣物）：疲劳裂纹源数量少。
（3）齿轮心部的塑韧性高，缺口敏感性低：疲劳裂纹扩张速度慢。
2．保证齿轮有高的接触疲劳性能
(1) 齿轮热处理后渗层的非马组织不高
（2）齿轮用钢合金化体系的构成应当与各种齿轮渗层的冷却速度相匹配；
保证各种齿轮热处理后渗层的残余奥氏体含量适中
（3）齿轮热处理后渗层的马氏体组织不粗
（4）齿轮热处理后渗层的碳化物弥散分布或没有碳化物析出
3．保证齿轮的加工精度
(1）齿轮的热处理变形波动幅度小：变形对钢的成分波动和齿轮热处理冷速的波动敏感度不高。
(2）齿轮热处理变形量小
4．保证齿轮有良好的切削性能
5．齿轮渗碳后，能采用直接淬火工艺
6．保证齿轮钢材具有价格竞争优势
二．国内外齿轮用钢合金化体系及淬透能力构成的现状
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
了齿轮的使用寿命。齿轮用钢合金化体系与淬透能力的构成，是决定三大要素水平高低，最重要的先决条件。因此，揭示与分析国内外齿轮用钢合金化体系与淬透能力的构成，十分重要。
1．美国
钢号合金化体系保障齿轮心部34～40HRC的淬透能力
SAE1522H Mn J3.5
SAE4118H Mn-Cr-Mo J3.5
SAE8617H Cr-Mn-Ni-Mo J4.0
SAE4620H Ni－Mo J4.5
SAE5120H Mn－Cr J4.5
SAE1524H Mn J4.8
SAE4720H Ci-Ni-Mo J5.0
SAE8620H Cr-Mn-Ni-Mo J5.5
SAE4815H Ni－Mo J6.0
SAE8720H Cr-Mn-Ni-Mo J6.0
SAE8622H Cr-Mn-Ni-Mo J6.4
SAE4320H Cr-Ni-Mo J6.5
SAE4817H Ni－Mo J7.5
SAE8822H Cr-Mn-Ni-Mo J8.0
SAE4820H Ni－Mo J9.5
SAE4820H(上) Ni－Mo J15.0
22CrNiMoH Cr-Mn-Ni-Mo J15.0
SAE9310H Cr-Mn-Ni-Mo 注解
SAE94B17H Cr-Mn-Ni-Mo-B J15.0
2．欧洲
钢号合金化体系保障齿轮心部34～40HRC的淬透能力
16MnCr5H Mn－Cr J6.5
25MnCr5H Mn－Cr J5.0
ZF6 Mn-Cr-(B) J5.0
20MoCr4 Cr－Mo J5.0
28MnCr5H Mn－Cr J7.0
ZF7 Mn-Cr-(B) J7.5
20MnCr5H Mn－Cr J9.0
20CD4 Cr－Mo J9.0
19CN5H Cr－Ni J9.0
ZF7BH Mn-Cr-(B) J10.0
15CrNi6H Cr－Ni J11.0
21NiCrMo5H Cr-Mn-Ni-Mo J11.0
27MnCr5H Mn－Cr J15.0
15CrNi6H（上） Cr－Ni J15.0
21NiCrMo5H(上) Cr-Mn-Ni-Mo J15.0
27CD4 Cr－Mo J15.0
30CD4 Cr－Mo J21.0
17NiCrMo6H Cr-Mn-Ni-Mo J25.0
18NiCrMo6H Cr-Mn-Ni-Mo J40.0
18CrNi8H Cr－Ni J50.0
3．日本
钢号合金化体系保障齿轮心部34～40HRC的淬透能力SNC415H Ni－Cr J3.5
SMn420H Mn J3.7
SCr415H Cr J4.0
SCM415H Cr－Mo J4.0
SNCM220H Cr-Ni-Mo J5.0
SCM418H Cr－Mo J5.5
SCr420H Cr J6.0
SMnC420H Cr－Mn J6.0
SNCM420H Ci-Ni-Mo J6.5
SMn433H Mn J7.0
SCM420H Cr－Mo J7.0
SCM822H(下) Cr－Mo J9.5
SNC815H Ni－Cr J10.0
SCr430H Cr J11.0
SCM822H Cr－Mo J12.0
SCM822H(上) Cr－Mo J15.0
SNC631H Ni－Cr J35.0
4．前苏联
钢号合金化体系保障齿轮心部34～40HRC的淬透能力15Г Mn J3
12XH2 Cr－Ni J3.0
15H2M Ni－Mo J3.0
20Г Mn J4
20XH Cr－Ni J4.5
12XH3 Cr－Ni J5.0
18XГT Cr-Mn-Ti J6.0
18XГ Cr－Mn J7.0
15XГH2T Cr-Mn-Ni-Ti J7.5