是指(zhi)具有特殊(shu)的化(hua)學成分（合金化(hua)）、采用(yong)特殊(shu)的工(gong)藝(yi)生(sheng)產(chan)、具備(bei)(bei)特殊(shu)的組織和(he)性(xing)能、能夠滿足特殊(shu)需要(yao)的鋼(gang)類。與普通(tong)鋼(gang)相比，特殊(shu)鋼(gang)具有更高的強度和(he)韌(ren)性(xing)、物理性(xing)能、化(hua)學性(xing)能、生(sheng)物相容性(xing)和(he)工(gong)藝(yi)性(xing)能。是全世界重大裝備(bei)(bei)制造(zao)和(he)各個國家(jia)重點工(gong)程(cheng)建(jian)設所需的關鍵材料，它不只是一塊普通(tong)的鋼(gang)鐵(tie)，它是一個國家(jia)科技水平的提現，其生(sheng)產(chan)和(he)應用(yong)代表一個國家(jia)的工(gong)業化(hua)發展水平。 

1、軸承鋼現狀和發展方向 

軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)廣泛(fan)應用于礦山(shan)機械、精(jing)密機床、冶(ye)金設備(bei)、重(zhong)型(xing)裝備(bei)與(yu)高(gao)檔轎車(che)等(deng)(deng)重(zhong)大裝備(bei)領域和(he)(he)風(feng)力(li)發(fa)電、高(gao)鐵動車(che)及航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)等(deng)(deng)新興產(chan)業領域。中國(guo)(guo)生產(chan)的(de)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)主(zhu)要(yao)(yao)為中低端(duan)(duan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)和(he)(he)小中型(xing)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)，表現為低端(duan)(duan)過剩和(he)(he)高(gao)端(duan)(duan)缺乏。與(yu)國(guo)(guo)外(wai)(wai)相比，在高(gao)端(duan)(duan)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)和(he)(he)大型(xing)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)方(fang)面存在較(jiao)大差(cha)距(ju)(ju)。中國(guo)(guo)高(gao)速(su)鐵路客車(che)專用配(pei)套輪對軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)全部需要(yao)(yao)從國(guo)(guo)外(wai)(wai)進(jin)(jin)口。在航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)、高(gao)速(su)鐵路、高(gao)檔轎車(che)及其他工(gong)業領域用的(de)關鍵軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)上(shang)，中國(guo)(guo)軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)在使(shi)(shi)用壽(shou)命(ming)、可靠(kao)性、Dn值與(yu)承(cheng)(cheng)(cheng)載能(neng)力(li)等(deng)(deng)方(fang)面與(yu)先進(jin)(jin)水平存在較(jiao)大差(cha)距(ju)(ju)。例如(ru)，國(guo)(guo)外(wai)(wai)汽車(che)變速(su)箱軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)使(shi)(shi)用壽(shou)命(ming)最低50萬公(gong)里，而(er)國(guo)(guo)內同類軸(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)壽(shou)命(ming)約(yue)10萬公(gong)里，且可靠(kao)性、穩定性差(cha)。  

航空方面(mian) 

作(zuo)為航空發(fa)動機(ji)的(de)關鍵基礎零(ling)部件，國(guo)外正在研(yan)發(fa)推力比為15-20的(de)第2代(dai)航空發(fa)動機(ji)軸承(cheng)，準(zhun)備在2020年前后裝配(pei)到第5代(dai)戰機(ji)中(zhong)(zhong)。近(jin)10年來(lai)，美國(guo)研(yan)發(fa)了(le)第2代(dai)航空發(fa)動機(ji)用軸承(cheng)鋼(gang)，其代(dai)表性鋼(gang)種為耐(nai)500℃的(de)高強耐(nai)蝕軸承(cheng)鋼(gang)CSS-42L和耐(nai)350℃高氮不銹軸承(cheng)鋼(gang)X30（Cronidur30），中(zhong)(zhong)國(guo)則在進(jin)行第2代(dai)航空發(fa)動機(ji)用軸承(cheng)的(de)研(yan)發(fa)。  

汽車方面 

對(dui)于(yu)汽車(che)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)承(cheng)，中(zhong)國目前廣(guang)泛應用(yong)的是第(di)1代(dai)(dai)和第(di)2代(dai)(dai)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)承(cheng)（球軸(zhou)承(cheng)），而歐(ou)洲(zhou)已廣(guang)泛采(cai)用(yong)第(di)3代(dai)(dai)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)承(cheng)。第(di)3代(dai)(dai)輪(lun)(lun)轂軸(zhou)承(cheng)的主要優點是可靠、有效載荷間距短、易安裝(zhuang)、無需(xu)調整、結(jie)構緊湊等(deng)。目前，中(zhong)國引(yin)進(jin)車(che)型大(da)多采(cai)用(yong)這種輕量化(hua)和一體化(hua)結(jie)構輪(lun)(lun)轂軸(zhou)承(cheng)。  

鐵路車輛方面 

目前(qian)，中國鐵路重(zhong)載列車用軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)采用國產電渣重(zhong)熔G20CrNi2MoA滲(shen)碳鋼(gang)制(zhi)造(zao)，而國外已經將超(chao)高純軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)（EP鋼(gang)）的(de)真(zhen)空(kong)脫(tuo)(tuo)氣(qi)冶煉技術(shu)、夾雜物均勻化技術(shu)（IQ鋼(gang)）、超(chao)長壽命(ming)鋼(gang)技術(shu)（TF鋼(gang)）、細(xi)質(zhi)(zhi)化熱(re)處理技術(shu)、表面超(chao)硬化處理技術(shu)和先進(jin)的(de)密(mi)封潤滑技術(shu)等應用到軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)生產和制(zhi)造(zao)，從而大幅度提升了(le)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的(de)壽命(ming)與可靠性(xing)。中國電渣軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)不僅(jin)質(zhi)(zhi)量(liang)低，而且成本比真(zhen)空(kong)脫(tuo)(tuo)氣(qi)鋼(gang)高出2000-3000元/噸，未來中國需要開發(fa)超(chao)高純、細(xi)質(zhi)(zhi)化、均勻化與質(zhi)(zhi)量(liang)穩定(ding)的(de)真(zhen)空(kong)脫(tuo)(tuo)氣(qi)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)取(qu)代(dai)目前(qian)采用的(de)電渣軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)鋼(gang)。

風電能源方面 

對(dui)于(yu)風(feng)電軸(zhou)承(cheng)(cheng)，目前(qian)中國(guo)(guo)還無(wu)法(fa)生產技(ji)術含量較高(gao)的(de)主(zhu)軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)(cheng)和(he)(he)增速器軸(zhou)承(cheng)(cheng)，基本依靠(kao)進口，3MW以上風(feng)電機組配套(tao)軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)國(guo)(guo)產化問題還沒有解決。國(guo)(guo)外為了(le)提高(gao)風(feng)電軸(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)強度、韌性和(he)(he)使用(yong)壽命，采(cai)用(yong)了(le)新型(xing)特(te)殊熱處(chu)理(li)鋼SHX（40CrSiMo），對(dui)于(yu)偏航和(he)(he)變漿軸(zhou)承(cheng)(cheng)，通過表面(mian)(mian)感應淬(cui)(cui)火熱處(chu)理(li)控制淬(cui)(cui)硬(ying)(ying)層深度、表面(mian)(mian)硬(ying)(ying)度、軟帶寬度和(he)(he)表面(mian)(mian)裂紋；對(dui)于(yu)增速器軸(zhou)承(cheng)(cheng)和(he)(he)主(zhu)軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)(cheng)采(cai)用(yong)碳氮共(gong)滲，使零件表面(mian)(mian)得(de)到(dao)較多穩定殘余奧氏體(ti)體(ti)積分數（30%-35%）和(he)(he)大量細小碳化物、碳氮化物，提高(gao)了(le)軸(zhou)承(cheng)(cheng)在污染(ran)潤(run)滑工況下的(de)使用(yong)壽命。 

為提高軋機軸(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)使用壽命(ming)以(yi)及運轉精度，未來(lai)需要進行軋機用GCr15SiMn和(he)G20Cr2Ni4等軸(zhou)(zhou)承(cheng)鋼的(de)超高純真(zhen)空脫(tuo)氣(qi)冶煉和(he)軸(zhou)(zhou)承(cheng)表(biao)層大奧(ao)氏體量控制熱處理等技術(shu)的(de)研(yan)發。日(ri)本(ben)NSK與NTN軸(zhou)(zhou)承(cheng)公司分別開發了(le)表(biao)面奧(ao)氏體強化技術(shu)，即通過增加表(biao)層奧(ao)氏體含量，開發出了(le)TF軸(zhou)(zhou)承(cheng)和(he)WTF軸(zhou)(zhou)承(cheng)，從(cong)而將軸(zhou)(zhou)承(cheng)的(de)壽命(ming)提高了(le)6-10倍。

未來中(zhong)國軸承鋼的研發方(fang)(fang)向主要體現在四個方(fang)(fang)面： 

一是經濟(ji)潔(jie)凈(jing)度(du)：在(zai)考慮(lv)經濟(ji)性的前提下，進一步(bu)提高鋼的潔(jie)凈(jing)度(du)，降低鋼中(zhong)的氧和鈦含量(liang)，達到軸承鋼中(zhong)的氧與鈦的質量(liang)分(fen)數分(fen)別小(xiao)于6×10-6和15×10-6的水平，減小(xiao)鋼中(zhong)夾雜物的含量(liang)與尺(chi)寸，提高分(fen)布均勻性。 

二是組織(zhi)(zhi)細化(hua)與均(jun)勻(yun)化(hua)：通過合金化(hua)設(she)計與控軋(ya)控冷工藝的(de)應用，進一步(bu)提高夾雜物與碳化(hua)物的(de)均(jun)勻(yun)性，降低和消除(chu)網狀(zhuang)和帶狀(zhuang)碳化(hua)物，降低平均(jun)尺寸與最(zui)大顆粒(li)(li)尺寸，達到碳化(hua)物的(de)平均(jun)尺寸小(xiao)于1μ m的(de)目(mu)標；進一步(bu)提高基體組織(zhi)(zhi)的(de)晶粒(li)(li)度，使軸(zhou)承鋼的(de)晶粒(li)(li)尺寸進一步(bu)細化(hua)。 

三是減少低(di)倍組(zu)織缺陷(xian)：進(jin)一步降低(di)軸承鋼(gang)中(zhong)(zhong)的中(zhong)(zhong)心(xin)疏松(song)、中(zhong)(zhong)心(xin)縮孔(kong)與中(zhong)(zhong)心(xin)成分偏析(xi)，提高低(di)倍組(zu)織的均(jun)勻性。 

四是(shi)軸(zhou)承(cheng)鋼的高韌性化(hua)：通過新型合金化(hua)、熱軋工(gong)藝優(you)化(hua)與熱處理工(gong)藝研究(jiu)，提高軸(zhou)承(cheng)鋼的韌性。

2、彈簧鋼現狀和發展方向 

彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)主要(yao)用(yong)于汽車、發動機(ji)制造業(ye)以(yi)及鐵(tie)路(lu)行(xing)業(ye)。目前，中(zhong)國彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)產品(pin)存在(zai)的問題(ti)是，中(zhong)低端(duan)產品(pin)過剩，高(gao)端(duan)及特殊品(pin)種缺乏；中(zhong)國彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)在(zai)純凈(jing)度、抗疲勞性(xing)、表面(mian)(mian)質(zhi)量以(yi)及質(zhi)量穩(wen)定性(xing)等(deng)方面(mian)(mian)與國外(wai)存在(zai)較大差距，無法(fa)滿足高(gao)檔(dang)乘用(yong)車懸架簧(huang)(huang)(huang)、氣門彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)、鐵(tie)路(lu)及重載貨車專用(yong)彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)等(deng)對彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)性(xing)能的要(yao)求(qiu)。中(zhong)國高(gao)檔(dang)次及深加(jia)工彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)仍然依賴進口。進口品(pin)種主要(yao)為轎車用(yong)彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)、鐵(tie)道用(yong)彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)圓鋼(gang)、油泵閥(fa)門彈(dan)簧(huang)(huang)(huang)鋼(gang)絲(si)等(deng)。 

雖然降低鋼中氧(yang)(yang)(yang)(yang)及(ji)夾雜(za)物含量是(shi)獲得純凈鋼的(de)(de)(de)(de)一(yi)種途徑，但(dan)是(shi)要想得到零夾雜(za)的(de)(de)(de)(de)彈簧鋼比較困難，為(wei)此有(you)研(yan)究者提(ti)出(chu)了(le)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物冶(ye)金技(ji)術(shu)，這是(shi)一(yi)種有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒細化(hua)的(de)(de)(de)(de)方法，是(shi)實現(xian)鋼鐵(tie)材料強(qiang)度與韌性成(cheng)倍提(ti)高(gao)的(de)(de)(de)(de)最有(you)效(xiao)方法。它(ta)利(li)用(yong)鋼中細小(xiao)彌(mi)散的(de)(de)(de)(de)高(gao)熔點非金屬夾雜(za)物，主要是(shi)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物、硫化(hua)物以及(ji)氮化(hua)物，作為(wei)晶(jing)內(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)形核(he)核(he)心，從而起到細化(hua)晶(jing)粒的(de)(de)(de)(de)作用(yong)。國內(nei)外已經對(dui)Ti、Zr氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物體(ti)(ti)系做了(le)系統的(de)(de)(de)(de)研(yan)究，認為(wei)含鈦(tai)(tai)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物是(shi)最理想的(de)(de)(de)(de)。在奧氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)粒內(nei)鈦(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物質(zhi)點成(cheng)為(wei)針狀鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)有(you)效(xiao)形核(he)地(di)點，促進晶(jing)內(nei)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)形成(cheng)。但(dan)是(shi)，由于鋼種成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)限制，鈦(tai)(tai)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物冶(ye)金的(de)(de)(de)(de)推廣受到了(le)限制。最近幾年(nian)開始對(dui)稀(xi)土元(yuan)素(su)進行研(yan)究，可(ke)以利(li)用(yong)稀(xi)土元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)脫氧(yang)(yang)(yang)(yang)脫硫能(neng)力及(ji)產物熔點高(gao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點來研(yan)究稀(xi)土氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)物對(dui)鋼材性能(neng)的(de)(de)(de)(de)影響。 

汽(qi)車(che)行業對懸(xuan)(xuan)簧(huang)強(qiang)(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)要(yao)求越來(lai)越高(gao)(gao)(gao)，設計應力(li)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)到(dao)1100-1200MPa，為此日本開發(fa)出添加合金來(lai)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度和提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)疲勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材。中國彈簧(huang)鋼(gang)(gang)(gang)無法滿足高(gao)(gao)(gao)檔(dang)乘用車(che)懸(xuan)(xuan)架簧(huang)用鋼(gang)(gang)(gang)性(xing)能需求，強(qiang)(qiang)(qiang)度1200MPa及以(yi)上懸(xuan)(xuan)架彈簧(huang)產(chan)品用彈簧(huang)鋼(gang)(gang)(gang)全(quan)部依賴進口(kou)。然而(er)，近年來(lai)，為規(gui)避資源風險、降低成本和實現原材料的(de)(de)(de)(de)全(quan)球化供給，強(qiang)(qiang)(qiang)烈要(yao)求使用標(biao)準(zhun)鋼(gang)(gang)(gang)（SAE9254）維持高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度，而(er)且強(qiang)(qiang)(qiang)烈要(yao)求提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)韌性(xing)，因此越來(lai)越多地采用噴丸硬化處理(li)取代(dai)處理(li)費用高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)硬化熱(re)處理(li)。噴丸硬化處理(li)將壓縮殘余應力(li)作用于(yu)表面(mian)(mian)，可提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)抗疲勞(lao)強(qiang)(qiang)(qiang)度，減(jian)小表面(mian)(mian)缺陷的(de)(de)(de)(de)影響程度，因此近年來(lai)將它視為表面(mian)(mian)處理(li)不(bu)可或缺的(de)(de)(de)(de)技術(shu)。隨著表面(mian)(mian)強(qiang)(qiang)(qiang)化技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展，懸(xuan)(xuan)簧(huang)的(de)(de)(de)(de)設計應力(li)也達到(dao)了1200MPa級(ji)。預計今后(hou)對高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度懸(xuan)(xuan)簧(huang)用鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度、韌性(xing)和耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)及耐(nai)用性(xing)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求將越來(lai)越高(gao)(gao)(gao)。未(wei)來(lai)，隨著汽(qi)車(che)輕量化，發(fa)展高(gao)(gao)(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度、優良抗彈減(jian)性(xing)能和抗疲勞(lao)性(xing)能的(de)(de)(de)(de)汽(qi)車(che)懸(xuan)(xuan)架用彈簧(huang)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)提(ti)(ti)高(gao)(gao)(gao)中國高(gao)(gao)(gao)端裝備(bei)零部件自(zi)主配套能力(li)、有效(xiao)替代(dai)進口(kou)的(de)(de)(de)(de)必然趨勢。 

所(suo)有(you)彈(dan)(dan)(dan)簧產品(pin)中，氣(qi)(qi)門(men)彈(dan)(dan)(dan)簧對(dui)(dui)材料要(yao)(yao)求最為(wei)嚴格，特別是高應力及異(yi)型截(jie)面(mian)氣(qi)(qi)門(men)彈(dan)(dan)(dan)簧對(dui)(dui)材料要(yao)(yao)求近乎苛刻。例如，要(yao)(yao)求抗拉(la)強度達到2000MPa；對(dui)(dui)氧(yang)化物、硫化物的(de)(de)(de)(de)夾雜物等級(ji)要(yao)(yao)求均達到0級(ji)；異(yi)型截(jie)面(mian)材料對(dui)(dui)曲(qu)率、長(chang)短軸等有(you)特殊要(yao)(yao)求。目前，國外氣(qi)(qi)門(men)彈(dan)(dan)(dan)簧專用(yong)彈(dan)(dan)(dan)簧鋼(gang)生產主要(yao)(yao)集中在(zai)日(ri)本(ben)(ben)、韓國、瑞(rui)典，生產企業有(you)日(ri)本(ben)(ben)鈴木、三興、住友、神(shen)鋼(gang)鋼(gang)線、韓國KisWire、瑞(rui)典Garphyttan等，幾乎壟斷(duan)了(le)中國全部異(yi)型截(jie)面(mian)和(he)高應力氣(qi)(qi)門(men)彈(dan)(dan)(dan)簧鋼(gang)市場。2000年以后，隨著(zhu)新型發(fa)動(dong)機的(de)(de)(de)(de)開發(fa)，對(dui)(dui)發(fa)動(dong)機的(de)(de)(de)(de)旋轉速度和(he)輕(qing)量化、緊湊(cou)化的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求越來(lai)越高，因此日(ri)本(ben)(ben)開始采用(yong)2100-2200MPa的(de)(de)(de)(de)OT鋼(gang)絲。在(zai)此情況下(xia)，不僅要(yao)(yao)調(diao)整合金成(cheng)分，還要(yao)(yao)對(dui)(dui)現(xian)有(you)制造工(gong)藝進行改進，低溫彌散硬化成(cheng)為(wei)必不可少的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝。然(ran)而，低溫彌散硬化后的(de)(de)(de)(de)彈(dan)(dan)(dan)簧形(xing)狀發(fa)生變化，為(wei)了(le)提(ti)高形(xing)狀和(he)尺寸的(de)(de)(de)(de)控制精度，控制整個制造工(gong)序(xu)中的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀變化的(de)(de)(de)(de)技術(shu)開始引人關注。 

未來，為滿(man)足高(gao)(gao)端彈(dan)簧基礎零部(bu)件(jian)國(guo)產化的發展(zhan)需求，應(ying)不(bu)斷(duan)開發高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)能(neng)彈(dan)簧鋼(gang)產品，一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是向高(gao)(gao)強度方(fang)(fang)向發展(zhan)，要(yao)(yao)求在高(gao)(gao)應(ying)力下同(tong)時(shi)提(ti)高(gao)(gao)疲(pi)勞壽命和抗松弛性(xing)(xing)(xing)能(neng)；另(ling)一(yi)方(fang)(fang)面(mian)是向功能(neng)性(xing)(xing)(xing)方(fang)(fang)向發展(zhan)，根據不(bu)同(tong)的用途，要(yao)(yao)求具有耐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)、非磁性(xing)(xing)(xing)、導(dao)電性(xing)(xing)(xing)、耐磨性(xing)(xing)(xing)、耐熱性(xing)(xing)(xing)等(deng)。

3、齒輪鋼現狀和發展方向 

齒輪在工(gong)(gong)作(zuo)時(shi)，長(chang)期(qi)受到變載荷的沖擊力(li)、接(jie)觸應力(li)、脈動彎曲應力(li)及(ji)摩擦力(li)等多種(zhong)應力(li)的作(zuo)用(yong)，還(huan)受到加工(gong)(gong)精度(du)、裝配精度(du)、外來硬質點的研磨等多種(zhong)因素的影(ying)響，是極易損壞的零件，因此(ci)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)齒輪鋼具有較高的強(qiang)韌(ren)性、疲勞強(qiang)度(du)和(he)耐磨性。為(wei)了(le)生產出優(you)質齒輪鋼，一方面(mian)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)鋼廠為(wei)用(yong)戶提(ti)供淬透(tou)性穩定且(qie)適應用(yong)戶工(gong)(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的齒輪鋼產品，另一方面(mian)齒輪廠也要(yao)優(you)化現有工(gong)(gong)藝(yi)，引(yin)進新(xin)工(gong)(gong)藝(yi)來提(ti)高齒輪的質量。 

與日(ri)本、德國(guo)(guo)、美國(guo)(guo)生(sheng)產(chan)的(de)齒(chi)輪鋼(gang)相比，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)齒(chi)輪鋼(gang)存在(zai)(zai)的(de)差距主要(yao)是：鋼(gang)的(de)牌號未形(xing)成系(xi)列(lie)化，產(chan)品標準落(luo)后(hou)；鋼(gang)的(de)淬透性帶較(jiao)寬(kuan)，國(guo)(guo)外鋼(gang)的(de)淬透性帶已經(jing)達到4HRC，而中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)在(zai)(zai)6-8HRC左右，并(bing)且不(bu)(bu)夠(gou)穩定；鋼(gang)的(de)純凈度較(jiao)低，從日(ri)本、德國(guo)(guo)、奧地利等(deng)國(guo)(guo)進(jin)口(kou)的(de)齒(chi)輪鋼(gang)，其氧(yang)含量波動(dong)在(zai)(zai)（7-18）×10-6，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)在(zai)(zai)（15-25）×10-6左右，并(bing)且非金屬夾(jia)雜物彌散程度不(bu)(bu)夠(gou)，分布(bu)不(bu)(bu)均，大顆粒(li)夾(jia)雜物較(jiao)多；晶(jing)粒(li)度要(yao)求不(bu)(bu)同，中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)齒(chi)輪鋼(gang)晶(jing)粒(li)度級(ji)(ji)別一般要(yao)求5-8級(ji)(ji)，而日(ri)本特(te)別強(qiang)調滲碳齒(chi)輪鋼(gang)的(de)晶(jing)粒(li)度應不(bu)(bu)粗于(yu)6級(ji)(ji)；日(ri)本開發(fa)了低硅(gui)抗晶(jing)界(jie)氧(yang)化滲碳鋼(gang)系(xi)列(lie)，可使晶(jing)界(jie)氧(yang)化層降(jiang)低到≤5μm，而SCM420H等(deng)Cr-Mo鋼(gang)為(wei)(wei)15-20μm；平均使用壽命短(duan)，單位產(chan)品能耗大，勞動(dong)生(sheng)產(chan)率低。此外，在(zai)(zai)軋制過程中(zhong)(zhong)(zhong)如何(he)保證疏松等(deng)低倍(bei)缺陷在(zai)(zai)很(hen)小且芯部范圍內，也是中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)(guo)未曾研究的(de)領域，因為(wei)(wei)低倍(bei)組織缺陷會對零件(jian)后(hou)續加工(gong)以及(ji)熱處理變形(xing)帶來很(hen)多不(bu)(bu)利影響。 

目(mu)前，中(zhong)(zhong)國汽車用齒輪鋼的(de)主體(ti)鋼種仍是(shi)20CrMnTi，該鋼種通常采(cai)(cai)用氣體(ti)滲碳(tan)工藝，由(you)于滲碳(tan)氣氛中(zhong)(zhong)氧(yang)化(hua)性氣體(ti)的(de)存在，導致滲層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)(zhong)對(dui)氧(yang)親和力較(jiao)大的(de)元(yuan)素Si、Mn、Cr在晶(jing)界處發生(sheng)氧(yang)化(hua)，形(xing)成(cheng)晶(jing)界氧(yang)化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)。晶(jing)界氧(yang)化(hua)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)發生(sheng)會導致滲層(ceng)(ceng)(ceng)Si、Mn、Cr等(deng)合金元(yuan)素固溶量下(xia)降，降低滲層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)淬透(tou)性，從而降低滲層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)硬度并導致非馬氏體(ti)組織的(de)產生(sheng)，進(jin)而顯著降低齒輪的(de)疲勞性能。為解決(jue)這一問題可以(yi)采(cai)(cai)用兩種手段： 

1）采用特殊的(de)熱(re)處理工(gong)(gong)藝。真(zhen)空滲碳(tan)可降低滲碳(tan)氣氛中的(de)氧(yang)(yang)勢(shi)，從而可以較為有效地減小滲碳(tan)層晶界氧(yang)(yang)化的(de)發生程(cheng)度；稀土滲碳(tan)工(gong)(gong)藝也可以降低晶界氧(yang)(yang)化程(cheng)度，由于稀土優先(xian)在工(gong)(gong)件表面富集并擇(ze)優沿(yan)鋼的(de)晶界擴散(san)，而且與氧(yang)(yang)的(de)親合(he)力遠比Si、Mn、Cr高得多，它將優先(xian)與氧(yang)(yang)結(jie)合(he),阻礙氧(yang)(yang)原子(zi)繼(ji)續向內擴散(san)，從而有助于減輕非馬氏體組織的(de)產生。 

2）通(tong)過(guo)合金設計(ji)，開發抗(kang)(kang)晶(jing)界(jie)氧(yang)(yang)化的(de)齒輪(lun)鋼。Ni、Mo具有很強(qiang)的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化能(neng)，Cr元素(su)次之，Mn抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化能(neng)力弱，而Si的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)(yang)化能(neng)力最弱（Si氧(yang)(yang)化傾(qing)向是Cr、Mn的(de)10倍）。因此為(wei)減(jian)小晶(jing)界(jie)氧(yang)(yang)化并保證淬(cui)透性，在(zai)齒輪(lun)鋼成分(fen)設計(ji)時(shi)，應(ying)適當降低易氧(yang)(yang)化元素(su)的(de)含量，特別是Si的(de)含量，相應(ying)地提(ti)高(gao)難氧(yang)(yang)化元素(su)Ni、Mo的(de)含量。據報(bao)道(dao)，將Si、Mn、Cr分(fen)別控制在(zai)0.05%、0.35%、0.01%可以完(wan)全(quan)抑制表面(mian)組(zu)織異常，而且即使在(zai)1000℃也很少有晶(jing)界(jie)氧(yang)(yang)化的(de)發生。 

為滿足汽車行(xing)業高(gao)性(xing)能以(yi)及(ji)輕量(liang)化的發(fa)展要(yao)求，未來應重點開發(fa)：淬(cui)透性(xing)帶窄的齒輪鋼(gang)(gang)、超(chao)低氧滲(shen)碳鋼(gang)(gang)、低晶(jing)界氧化層滲(shen)碳鋼(gang)(gang)、超(chao)細(xi)晶(jing)粒滲(shen)碳鋼(gang)(gang)、提高(gao)高(gao)溫硬度和高(gao)溫抗軟化滲(shen)碳鋼(gang)(gang)、易切(qie)削(xue)齒輪鋼(gang)(gang)、冷鍛齒輪用鋼(gang)(gang)等。