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直齿轮

当然，含硼钢如钢及钢、20MVB 钢等存在不足。通常认为等渗碳钢属于本质细晶粒钢，渗碳后晶粒不会粗化，能够直接淬火。但实际上，由于钢材冶炼质量的影响，在正常条件下经常会出现晶粒粗化现象。对多批材料进行实际晶粒度试验后发现，相当一部分材料的实际晶粒度仅为 2—3 级（在 930℃保温 3 小时的条件下）。文献认为，钢中 TiN 夹杂物较多是因为 Ti 含量较高。尤其大块的 TiN 夹杂会成为齿轮疲劳时的疲劳源，其存在会使齿轮的接触疲劳性能降低。这种夹杂物呈立方结构，在受力时容易发生解理开裂，从而导致齿轮早期失效。该钢的淬透性能存在局限，无法满足大直径大模数齿轮的需求，渗碳有效硬化层深度以及心部硬度都不能满足重型齿轮的要求。并且在热处理期间，钢容易产生内氧化和非马氏体组织，这会降低齿轮的疲劳寿命。然而，在我国的齿轮渗碳钢当中，没有任何一种钢在渗碳工艺方面能像这种钢这般成熟且可靠。因此，它依然是当前国内使用最为普遍的渗碳钢种。一些硼钢，如和等硼钢，存在一些缺点。在冶炼过程中，由于脱氧去氮效果不佳，导致硼无法起到增加淬透性能的作用。这使得硼钢的性能不稳定，渗碳淬火后的齿轮畸变增大，从而影响产品的质量。同时，由于存在混晶现象，晶粒易于粗大，导致变形不易控制，韧性也较差。而且，硼钢齿轮的根部容易产生托氏体组织，碳氮共渗齿轮容易出现黑网、黑带。因此，很多工厂停止使用该钢种。但是不能得出硼钢不适宜作齿轮渗碳钢的结论。国外仍在使用含硼的渗碳钢。比如，德国著名的Ⅳ齿轮厂，一直使用由本厂拟订的保留钢种 ZF7，此钢种是一种含硼的低碳铬锰钢。该钢的主要化学成分（以质量分数计，%）如下：含碳 0.15 至 0.20，含硫 0.15 至 0.40，含铬 1.0 至 1.3，含锰 1.0 至 1.3，含硼 0.001 至 0.003。美国汽车的变速器齿轮以及后桥的主、从动齿轮，有些采用了含硼渗碳钢，像 50B15 和 94B17 这种。所以，只要钢厂的冶炼技术能够跟得上，硼钢的上述这些问题是可以被解决的。