齒輪產(chǎn)品是機械工業(yè)的關鍵基礎件，絕大部分機械成套設備的主要傳動部件都是齒輪傳動。近年來，我國齒輪產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，齒輪產(chǎn)業(yè)已成為中國機械通用零部件基礎件領域的**級行業(yè)，中國已經(jīng)成為名副其實的世界齒輪制造大國。而齒輪行業(yè)的主要上游產(chǎn)業(yè)為鋼鐵產(chǎn)業(yè)，鋼鐵是齒輪產(chǎn)品的主要原材料來源，因此齒輪鋼的變動對齒輪行業(yè)有著直接的影響。

齒輪鋼的應用齒輪鋼使用覆蓋面較廣，我國齒輪產(chǎn)業(yè)由三部分合成：車列齒輪、工業(yè)齒輪和齒輪裝備。其中，車列齒輪其市場份額達到60%;工業(yè)齒輪由工業(yè)通用、專用、特種齒輪構成，其市場份額分別為18%、12%、8%;齒輪裝備占市場份額的2%。

車輛齒輪主要是為汽車、摩托車、農(nóng)用運輸車、農(nóng)機、工程機械配套的齒輪，以汽車齒輪為主。車輛齒輪中汽車齒輪占60%、摩托車3.5%、農(nóng)用運輸車15%、農(nóng)機12%、工程機械9.5%。

工業(yè)齒輪是為工業(yè)企業(yè)用各種成套機械裝備配套的齒輪裝置(如減速機)，約占齒輪總量的40%。

2、齒輪鋼的市場需求2018年我國齒輪鋼產(chǎn)量達347萬噸，從****供需情況看，國產(chǎn)齒輪鋼在數(shù)量上基本能滿足國內(nèi)汽車及工程機械齒輪的需求。隨著我國經(jīng)濟的穩(wěn)步增長，機械制造業(yè)持續(xù)發(fā)展，汽車等制造業(yè)用**齒輪鋼，作為重點發(fā)展的關鍵特鋼品種;高強高韌汽車用鋼、高品質軸承鋼、壽命更持久的齒輪需求量日趨增長，無疑將對齒輪鋼市場注入強大的動力和活力。

我國齒輪鋼的生產(chǎn)主要集中在特鋼企業(yè)，大約占總量的35%。

、末端淬透性

用末端淬透性來代替以往的機械性能檢驗是評價齒輪鋼質量的重大進步。末端淬透性的穩(wěn)定與否對齒輪熱處理后變形量的影響很大，淬透性帶寬度愈窄，離散度愈小，愈有利于齒輪的加工及提高其嚙合精度。我國現(xiàn)行的GB/T《保淬透性結構鋼》標準中的淬透性帶“帶寬”水平與美國、德國的H鋼(HH鋼、HL鋼)標準水平基本上是相當?shù)摹Ｎ覈壳皩X輪的帶寬控制情況是:骨干企業(yè)是兩點控制，J9一般為6～8HRC，J15一般為6～10HRC;一般企業(yè)要求符合GB/T或單點控制。國外對齒輪鋼淬透帶寬的控制一般是全帶控制在4～7HRC。

2、鋼中氧含量及夾雜物的要求

氧含量對齒輪疲勞壽命的影響已越來越受到人們的關注。日本對Cr、Cr-Mo、Cr-Ni-Mo滲碳合金鋼的氧含量和疲勞壽命之間的關系曾做過實驗，當氧含量從25×10E-6降到10×10E-6以下時，其疲勞壽命可以數(shù)倍的增加，中國對SCM420H、20MnCr5等引進鋼種也進行過脫氣和不脫氣的對比實驗，證實脫氣50多以上。由于工業(yè)發(fā)達國家擁有先進的技術裝備和工藝技術，其齒輪鋼的氧含量普遍較低，1986年開始至今我國分別從日本、德國、奧地利等國進4口的齒輪鋼其氧含量波動在(7～18)×10E-6。中國電爐單煉的20CrMnTi氧含量水平約(30～40)×10E-6，電爐+LF爐雙煉法生產(chǎn)的齒輪鋼氧含量約25×10E-6，經(jīng)VD真空處理后可達到20×10E-6以下。為了適應齒輪鋼的新要求，各鋼廠經(jīng)技術改造，生產(chǎn)的齒輪鋼純凈度也達到較高水平，大大縮短了與國際水平的差距。

目前齒輪行業(yè)標準已將汽車用齒輪鋼的氧含量規(guī)定為≤20×10E-6，而很多采用LF+VD或LF+RH精煉處理的特殊鋼廠家，已可以將齒輪鋼的氧含量控制在15×10E-6以下。非金屬夾雜物中B、D類夾雜對齒輪的疲勞壽命影響非常大，這兩類夾雜物也與氧含量有關，同時與非金屬夾雜物的尺寸及分布有很大關系。目前要求B類夾雜不大于2級，D類夾雜不大于l級。A類夾雜對齒輪鋼的疲勞壽命影響不大，并且隨著易切削齒輪的發(fā)展，鋼中對硫含量的上、下限都提出了要求，因此齒輪鋼今后對A類夾雜的數(shù)量、形態(tài)及分布提出要求。C類夾雜為硅酸鹽類夾雜，由于冶煉裝備的變化，目前國內(nèi)大多數(shù)特鋼廠都可以達到1級以下的水平。

3、晶粒度

晶粒尺寸大小是齒輪鋼的又一項重要指標，細小均勻的奧氏體晶粒度對穩(wěn)定鋼材的末端淬透性，減少齒輪熱處理后的變形量，提高滲碳鋼的脆斷抗力具有重要意義。因為粗粒的晶粒使?jié)B層碳濃度相對增高，導致脆性增加，使彎曲強度下降，齒面容易剝落。如果出現(xiàn)混晶，有可能使齒牙之間的熱處理變形失去規(guī)則而無法配對。晶粒細化主要通過添加一定量的細化晶粒元素如Al、Ti、Nb等來達到。

現(xiàn)在比較一致的看法是：控制Al含量為0.020%～0.055%，同時，配以一定的氮含量0.010%-0.018%，使之形成AIN起釘扎作用，可阻止晶粒長大。

4、加工性和易切削性

隨著齒輪加工線的自動化，為了不斷提高生產(chǎn)效率，許多國家正在研究使用易切削的齒輪鋼。在法國和德國標準中，有許多硫有下限要求的鋼號，其硫含量一般只0.020%～0.035%，而不是原先概念中硫越低越好的思路。這些鋼比我國國標GB731-88易切削結構鋼技術條件中的硫含量(*低的S=0.040%～0.080%，*高的S=0.23%～0.33%)低得多。顯然僅按常規(guī)的冶煉方法來提高易切削性仍是比較困難的，需要通過合適的冶煉工藝以改善硫化物的形狀及其分布狀態(tài)來達到。另外，通過鋼材鍛軋后的空冷處理，防止粒狀貝氏體的出現(xiàn)，改善金相組織，也是提高切削性能的有效途徑。