浅谈中国汽车用齿轮钢的质量要求与水平(1)

 1 汽车用齿轮钢的概述

    按中国汽车工业协会和中国齿轮专业协会的统计资料，2005年中国汽车生产总量已达570万辆，汽车齿轮钢材的消耗量约80万t左右，近几年来中国汽车产量平均每年以10％左右的速度增长，分析2005年汽车行业产品构成，可以发现汽车行业增长快的主要是重型载货车和轿车，随着轿车进入家庭步伐的加快，我国的汽车工业已进入高速发展阶段，所以车辆齿轮越来越成为齿轮钢材重要的消费用户。长期以来，我国汽车齿轮钢沿用原苏联的20crmnti材质，这种材质由于符合我国的资源具有成本低、工艺性能好、价格低的优点且可以满足国内大多数齿轮材质的要求，所以这种材质仍占据着中国汽车齿轮钢材的50％左右。改革开放以后，中国从美国、德国、法国、日本、意大利、韩国等国家引进了许多车型，相应的也引进了国外的齿轮钢种。随着引进车型的不断增多，这些钢种在上占有的份额越来越大。经过“七五”至“十五”国家重点的攻关项目，汽车行业和冶金行业共同攻关后筛选出一些常用的引进钢种列入了gb／t5216—2004标准。

    2 汽车用齿轮钢的种类与发展方向

按照合金系列分类，齿轮钢可分为cr—mn—ti系、cr系、mn—cr系、cr—mo系、cr—mn—b系以及cr—ni—mo系，分别阐述如下：

    cr—mn—n系：主要以20crmntih为主，同时根据不同车型、不同齿轮厂的加工工艺，20crmntm又可以分为h1，h2、h3等不同淬透性带宽的子钢号系列。并且在原有的20crmnti的基础上，一汽与有关冶金厂开发了16crmntih、18rmntih钢，用于小红旗轿车齿轮生产。

    cr系齿轮钢：钢种为scr420h，与中国gb／t5216—85标准中20crh相比较，mn、cr含量均有提高，淬透性略高，用于夏利轿车、。eq153 8t载重卡车变速箱齿轮。

    cr—mn系齿轮钢：钢种为16mncr5、20mncr5、25mncr5、28mncr5、27mncr5，主要用于奥迪、捷达、桑塔那及富康轿车齿轮，依维柯中巴车及部分引进的重型卡车齿轮。

    cr一mo系齿轮钢：钢种为scm415h、scm420h、scm822h1(h2)、16cd4，20cd4，27cd4，30cd4等牌号，主要用于标致轿车、五十铃中巴、153中型卡车齿轮生产。

    cr—mn—b系齿轮钢，品种主要是德国的zf6(16ci—16crmnbh)， zf7(b)(18crmnbh、20crmnbh)。zf钢是经过b处理的cr—mn系齿轮钢。主要用于斯太尔重型卡车齿轮。b在这类钢中的作用主要是形成球状bn，降低钢中固溶n量，提高钢的韧性，而传统的渗碳硼钢中b主要起提高淬透性的作用。

    cr—ni—mo系齿轮钢：钢种主要为sae8620h、sae8627h、sae4320h美国钢号及zfla(或17crnimo6)德国钢号，用于切诺基轿车、斯太尔卡车齿轮。

    鉴于各国资源和生产工艺条件的差异，每个国家和地区应用的齿轮钢合金系列不尽相同，例如：德国采用mn—cr系列和cr—mn—b系列l(16mncr5，20mncr5，25mncr5，28mncr5，zf6，zf7，zf7 b)：日本应用cr系和cr—mo系（scr420h， scm415h， scm420h，scm822h)：美国采用cr—ni—mo系（sae8617h，sae8620h)：法国采用