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*以来,我国载货汽车齿轮使用的钢种是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。
由于钢材淬透性能对轮齿心部的硬度和畸变都有极其重大的影响,1985年冶金部颁布了我国的保证淬透性结构钢技术条件(GB5216-85),在此技术条件中列入了包括20CxMnTiH、20MnVBH钢在内的10种渗碳钢的化学成分、淬透性能数据。标准中规定:用于制造齿轮的20CrMnTi钢的淬透性能指标为距水冷端9咖处的硬度为30-42HRC。在此之后,采用20CrMnTi钢生产齿轮的齿心部硬度过低和畸变过大的问题基本上得到了解决。但是不管齿轮模数大小和钢材截面粗细均采用同一钢号20CrMnTi钢显然是不合理的。由于我国钢材冶炼技术水平的提高,和合金结构钢供应情况的改善,已经有条件把齿轮钢的淬透性能带进一步缩窄,并根据不同产品(如变速器齿轮与后桥齿轮等)的要求开发新的钢种以满足其要求。
通过与钢厂协商,1997年长春一汽先后与生产齿轮钢厂的生产厂家签定了将20CrMnTi钢淬透性能分挡供应的协议,例如“解放”牌5t载货汽车上用于制造截面尺寸较小的变速器*轴、中间轴齿轮和截面尺寸较大的后桥主、从动圆锥齿轮用20CrMnTiH钢淬透性能组别分别为I和Ⅱ,对应淬透性能分别为J9:30—36HRC和J9=36~42HRC。
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