长期以来,我国载货汽车齿轮使用***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)。该钢晶粒细,渗碳时晶粒长大倾向小,具有良好的渗碳淬火性能,渗碳后可直接淬火。文献指出,在1980年以前,我国的渗碳合金结构钢(包括20CrbinTi钢)在钢材出厂时只保证钢材的化学成分和用样品测定的力学性能,但是在汽车生产时常常出现化学成分和力学齿轮轴性能合格的钢材,由于淬透性能波动范围过大而影响产品质量的情况。例如若20CrMnTi渗碳钢的淬透性过低,则制成的齿轮渗碳淬火后,心部硬度低于技术条件规定的数值,疲劳试验时,齿轮的疲劳寿命降低一半;若淬透性能过高,则齿轮渗碳淬火后内孔收缩量过大而影响齿轮装配。
根据( 中国齿轮行业产销需求预测与转型升级分析报告)显示中国齿轮传动行业在“十一五”期间得到了快速发展,2005-2010年中国齿轮行业的工业总产值逐年增加,且同比增幅均在20%以上。2010年整个齿轮产业实现工业总产值946.35亿元,齿轮全行业市场需求超过1400亿元,世界***。从规模和销售额等各方面因素来看,挖机齿轮件厂家,齿轮产业已然成为中国机械通用零部件基础件领域的“***”级行业。中国已经成为名副其实的世界齿轮制造大国。
另一个问题是该钢的淬透性能有限,不能满足大直径大模数齿轮的要求,渗碳有效硬化层深度和心部硬度均不能满足重型齿轮的要求。此外,在热处理过程中20CrMnTi钢易产生内氧化和非马氏体组织而降低齿轮的疲劳寿命。但在我国齿轮渗碳钢中还没有哪一种钢在渗碳工艺上有20CrMn直齿轮Ti钢这样成熟和可靠。所以,它仍是目前国内使用***普遍的渗碳钢种。20MnVB、20MnTiB和20Mn2TiB等硼钢也存在一些缺点,如在冶炼时由于脱氧去氮不好而使硼不能起到增加淬透性能的作用,因此,使硼钢的性能不稳定,渗碳淬火后的齿轮畸变增大而影响产品的质量。
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