國外齒輪鋼發(fā)展是在通用的齒輪鋼基礎慢慢開發(fā)的，由于各國礦產(chǎn)資源和生產(chǎn)情況不同，其齒輪鋼合金系也大不相同。德國以Mn-Cr系（16-28MnCr5）、ZF系（Mn-Cr-B）為主，日本的主要是Cr系（SCr415H、SCr420H）、Cr-Mo系（SCM415H、SCM420H、SCM822H），美國以Cr-Ni-Mo系（SAE4320H、SAE8620H、SAE861 SH、SAE8720H）為主、法國齒輪鋼的蛀牙品種為Cr-Mo系（20-30CD4），意大利主要為Cr-Ni-Mn系（19CN5）等。不同系列齒輪鋼都以碳含量為核心，根據(jù)淬透性要求的不同，都有各自的鋼種與之對應。近年來齒輪鋼在繼續(xù)保持發(fā)揮現(xiàn)有鋼種的潛力、不斷提高生產(chǎn)效率外，還不斷在開發(fā)適用面更廣、綜合性能更好的鋼種，比如超低氧齒輪鋼、易切削齒輪鋼、超細晶粒滲碳鋼等。國外比較先進齒輪鋼大都具有以下特點：
1.根據(jù)齒輪的使用環(huán)境、尺寸形狀、大小選擇不同的鋼號，例如奧迪汽車變速箱的主、從動齒輪就分別選用4221、4129和4125鋼號。
2.淬透性范圍窄。普遍為7~8HRC。同一批投料要波動范圍在4HRC以內(nèi)。主要是為了避免齒輪熱處理后的變形。D1N17210中的規(guī)定遠遠沒有這么嚴格，淬透性帶也要比國內(nèi)齒輪鋼的的規(guī)定窄很多。
3.鋼中[S%]控制在0.020~0.035。這是為了滿足鋼材的切削性能，而國內(nèi)標準一般指規(guī)定了[S%]的上限。
4.[Si%]要求很嚴格，要求[Si%]≤0.12。主要為了改善滲碳層組織和性能。嚴格程度要高于DIN7210（0.15~0.35）和國標（0.17~0.37）。
5.通過控制鋼中[Al%]來控制晶粒度，波動范圍為0.020~0.055。國內(nèi)生產(chǎn)20CrMnTi則是通過添加Ti來達到細化晶粒的目的，但是加Ti會形成難以變形TiN夾雜而縮短接觸疲勞壽命?？梢杂娩X控制晶粒度來避免這種缺點。
6.對鋼的純凈度要求高。為了保證鋼的純凈度，氧含量通常要求小于15 ppm。主要是為了提高齒輪的疲勞壽命。通常用K法來評定鋼中夾雜物。。
國外齒輪鋼生產(chǎn)工藝基本可以分為兩種：一種是以日本山陽為代表的雙精煉、連鑄超純工藝路線，即EF+LF+RH+CC，可以將鋼中T.O控制在10ppm以下，有效的降低了鋼中夾雜物總量，是目前世界上最為先進的工藝路線。另一種工藝路線西歐、美國等普遍采用的單精煉工藝路線，這種工藝路線可將鋼中T.O降至20ppm以下，氧含量控制不如雙精煉，但工藝流程較短是其優(yōu)點。利用這兩種工藝路線，發(fā)達工業(yè)國家有效的提高了齒輪鋼的抗疲勞壽命，淬透性帶寬也可以有效的控制在4~7HRC。
日本山陽的雙精煉、連鑄工藝為：90t UHP EAF（80MVA）—LF—RH（140t）—CC
日本大同的生產(chǎn)工藝路線為：70t EAF×4—90t LF×2—70tRH×2-CC。
對于淬透帶寬的控制，主要方法有兩種：主元定點控制、壓窄各元素實際成分范圍。利用內(nèi)控，控制不同爐次之間的成分波動，并結(jié)合連鑄工藝可以有效降低元素偏析，將淬透帶寬控制在到4~7HRC。
——本文摘自論文文獻綜述
冀公網(wǎng)安備13050002001422號