“這個家族的歷史是一臺一直停不下來的機器。它是一個旋轉(zhuǎn)的輪子。如果軸不可避免地逐漸磨損，這個齒輪將永遠轉(zhuǎn)動?！敝Z貝爾文學(xué)獎得主馬爾克斯在《百年孤獨》中用機械核心齒輪的運動來描述家族的運作。

在現(xiàn)實生活中，齒輪也是各種儀器和機器最關(guān)鍵的部件之一，是傳遞運動和動力的機械部件?？蓮V泛用于制造車輛、船舶、飛機、工業(yè)機床、齒輪裝置等。有重量小到百萬分之一克的醫(yī)用齒輪(用來清潔腦梗塞患者的腦血管)，也有直徑大到12米以上的水力發(fā)電機用齒輪。

齒輪作為傳動系統(tǒng)的重要組成部分，應(yīng)具有良好的韌性、長壽命、抗沖擊性和耐磨性等性能要求，并且變形小、精度高、噪音低。因此，需要制造齒輪的材料——齒輪鋼，既滿足齒輪表面的高硬度，又滿足核心的強度和韌性。目前制造齒輪的原材料主要是先進的鋼材，包括20#鋼等低碳鋼，20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼，35#鋼、45#鋼等中碳鋼，40Cr、42CrMo、35CrMo等中碳鋼合金鋼。

在齒輪鋼的諸多性能中，淬透性是齒輪鋼的重要性能指標之一，它主要反映齒輪芯的硬度，控制齒輪的熱處理變形。齒輪鋼淬透性和淬透性帶寬的控制主要取決于材料的化學(xué)成分和均勻性。鋼鐵材料中碳、錳等元素的含量對材料的淬透性有很大影響。一般可以根據(jù)鋼中的碳和合金元素對淬透性各點硬度值的影響來確定材料的內(nèi)控成分范圍。晶粒度是齒輪鋼的另一個重要指標。齒輪鋼中細小均勻的奧氏體晶粒經(jīng)淬火后可獲得細小的馬氏體組織，可明顯改善齒輪的疲勞性能，減少熱處理后齒輪的變形。齒輪鋼的晶粒度應(yīng)≥6級。通常，在冶煉過程中應(yīng)控制鋼中的殘余鋁含量，以實現(xiàn)晶粒細化。

齒輪鋼廣泛用于汽車、高鐵、船舶、飛機等傳動裝置。為了滿足這種使用環(huán)境的要求，齒輪鋼的種類也有很大的不同。下面簡單介紹幾種高性能齒輪鋼。

(1)8622H鋼屬于鉻鎳鉬滲碳和碳氮共滲鋼，常用于生產(chǎn)重型卡車、挖掘機、起重機、機床等重型機械的傳動齒輪和齒輪軸，也常用于制造大扭矩小齒輪和齒輪軸。

(2)沖擊能可達112J、性能優(yōu)于22CrMoH鋼的17 CrMoO 6H鋼已部分用于我國部分重型車輛驅(qū)動橋齒輪的生產(chǎn)。

(3)17Cr2Mn2TiH是一種比17CrNiMo6H鋼性能更高的齒輪鋼，可用于制造重型卡車驅(qū)動橋齒輪和商用齒輪。實驗證明，它可以替代17CrNiMo6H、20CrNi3H、22CrMoH等鋼種。

目前，我國齒輪行業(yè)規(guī)模以上制造企業(yè)1000多家，多年居世界第一，部分高端產(chǎn)品達到國際先進水平。但中國高端齒輪材料，如汽車用自動變速器、工業(yè)機器人用RV減速器、時速≥350km的高速齒輪等，仍然高度依賴進口，外貿(mào)逆差巨大。這也引起了國家的高度重視。國家發(fā)布的《裝備制造業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃》明確提出，要把重點發(fā)展高精度齒輪傳動作為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的主要任務(wù)之一。相信在不久的將來，國產(chǎn)高端齒輪鋼材料將會有很大的突破。