我国航空发动机齿轮材料的现状

我国航空发动机齿轮材料的现状
Current status of materials for aero-engine gears in China
国内通常用于制造航空发动机齿轮渗碳的钢种有：
12CrNi3A,12Cr2Ni4A,14CrMnSiNi2MoA,18Cr2Ni4WA,20CrNi3A，以上是在改革开放前常用的。

以下是引进国外机种后为了国产化所研制的渗碳齿轮钢：16Ni3CrMoE（仿法国牌号
E16NCD13），16Cr3NiWMoVNbE（仿俄罗斯牌号16Х3НВФМБ-Ш，代号为ДИ-39Ш），16CrNi4MoA（仿英国牌号S/ZNC），18CrNi4A（仿意大利牌号18NC16）。

渗氮钢牌号有：30Cr3MoA（仿法国牌号30CD12），32Cr3MoVA（仿意大利牌号32CDV13），35Cr2Ni4MoA（仿意大利牌号E35NCD16），38CrMoAlA等。

12CrNi3A,12Cr2Ni4A,14CrMnSiNi2MoA,18Cr2Ni4WA,38CrMoAlA钢用于WJ5发动机、WJ6发动机、WJ9发动机、HS6发动机、WP7发动机、WP14发动机、WZ6发动机及直八中尾减速器等齿轮的制造。

16Ni3CrMoE,18CrNi4A,32Cr3MoVA,35Cr2Ni4MoA钢用于WZ8发动机、WZ9发动机、WJ9发动机及直九主尾减速器等齿轮的制造。

16Cr3NiWMoVNbE钢用于FWS10发动机齿轮的制造。

16CrNi4MoA钢用于FWS9发动机齿轮的制造。

上述钢研制与制造的齿轮使用基本正常，未出现由于钢的质量与制造所发生的故障。

16Cr3NiWMoVNbE钢是根据FWS10发动机研制的需要，以俄罗斯的ДИ-39Ш（牌号为
16Х3НВФМБ-Ш）钢为依据，由抚顺钢厂研制的新型齿轮钢。

原苏联早在20世纪70年代就在航空发动机上用此钢制造齿轮，这在АЛ-31Ф发动机齿轮的原版图纸上可得到证实。

在FWS10发动机的二批机齿轮中，后三套齿轮是用进口的16Х3НВФМБ-Ш钢制造的。

在制造的三批机齿轮中，进口的16Х3НВФМБ-Ш钢与国产的16Cr3NiWMoVNbE钢都有，以便比较进口钢与国产钢在试验与使用的情况。

与以往的渗碳钢相比，此钢有如下特点：（1）成分中所含合金元素多，还有;7（铈）。

（2）强度高，尤其是屈服强度明显提高（σb≥1275MPa,σ0.2≥1130MPa）。

（3）渗碳层硬度抗热性好，在300℃长期工作，可保持齿面与轴承滚道面的硬度HRC≥60。

（4）淬透性好，当直径为150mm时，淬透性曲线几乎是一水平直线。

（5）不仅可渗碳，也可作渗氮热处理。

АЛ-31Ф发动机代表了俄罗斯当代的水平，齿轮用16Х3НВФМБ-Ш钢制造技术是成熟的。

在我国新一代发动机FWS10上，606设计所选用此钢制造齿轮，为该齿轮钢在发动机上的应用开拓了广阔的前景。