是指具有特(te)殊(shu)的(de)化學成分（合金化）、采用(yong)特(te)殊(shu)的(de)工藝(yi)生產(chan)、具備特(te)殊(shu)的(de)組織和(he)(he)性(xing)能(neng)(neng)(neng)、能(neng)(neng)(neng)夠滿足(zu)特(te)殊(shu)需要的(de)鋼類。與普通鋼相比，特(te)殊(shu)鋼具有更高(gao)的(de)強度和(he)(he)韌性(xing)、物(wu)理性(xing)能(neng)(neng)(neng)、化學性(xing)能(neng)(neng)(neng)、生物(wu)相容(rong)性(xing)和(he)(he)工藝(yi)性(xing)能(neng)(neng)(neng)。是全世界重(zhong)大裝備制造(zao)和(he)(he)各個(ge)(ge)國(guo)家(jia)重(zhong)點工程建(jian)設所需的(de)關鍵(jian)材料，它(ta)不只(zhi)是一(yi)塊(kuai)普通的(de)鋼鐵(tie)，它(ta)是一(yi)個(ge)(ge)國(guo)家(jia)科技水平(ping)的(de)提現，其生產(chan)和(he)(he)應用(yong)代表一(yi)個(ge)(ge)國(guo)家(jia)的(de)工業化發展水平(ping)。 

1、軸承鋼現狀和發展方向 

軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)廣(guang)泛應用于(yu)礦山機械、精密機床、冶金設備、重(zhong)型(xing)(xing)裝備與(yu)(yu)高(gao)檔轎車(che)(che)等(deng)(deng)重(zhong)大(da)裝備領(ling)(ling)域(yu)和(he)(he)風力(li)(li)發電、高(gao)鐵動車(che)(che)及(ji)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)等(deng)(deng)新(xin)興產業(ye)領(ling)(ling)域(yu)。中國生產的(de)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)主要為中低(di)端(duan)(duan)(duan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)和(he)(he)小中型(xing)(xing)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)，表(biao)現為低(di)端(duan)(duan)(duan)過剩和(he)(he)高(gao)端(duan)(duan)(duan)缺乏。與(yu)(yu)國外(wai)相比(bi)，在高(gao)端(duan)(duan)(duan)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)和(he)(he)大(da)型(xing)(xing)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)方面存在較大(da)差距。中國高(gao)速(su)鐵路客車(che)(che)專用配套輪對軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)全(quan)部需(xu)要從國外(wai)進(jin)口(kou)。在航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)、高(gao)速(su)鐵路、高(gao)檔轎車(che)(che)及(ji)其他工業(ye)領(ling)(ling)域(yu)用的(de)關鍵軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)上，中國軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)在使用壽命、可靠性(xing)、Dn值與(yu)(yu)承(cheng)(cheng)載能力(li)(li)等(deng)(deng)方面與(yu)(yu)先(xian)進(jin)水平(ping)存在較大(da)差距。例如，國外(wai)汽車(che)(che)變速(su)箱軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)使用壽命最(zui)低(di)50萬公里(li)(li)，而國內同類軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)壽命約10萬公里(li)(li)，且可靠性(xing)、穩(wen)定性(xing)差。  

航空方面(mian) 

作為航(hang)空發動(dong)機的關鍵基礎零部件(jian)，國(guo)外(wai)正在(zai)研(yan)發推力比為15-20的第(di)2代航(hang)空發動(dong)機軸承，準(zhun)備在(zai)2020年前(qian)后(hou)裝配到第(di)5代戰機中。近10年來，美國(guo)研(yan)發了第(di)2代航(hang)空發動(dong)機用軸承鋼，其代表性(xing)鋼種為耐500℃的高強耐蝕軸承鋼CSS-42L和耐350℃高氮不(bu)銹(xiu)軸承鋼X30（Cronidur30），中國(guo)則在(zai)進行第(di)2代航(hang)空發動(dong)機用軸承的研(yan)發。  

汽(qi)車方面(mian) 

對于汽車輪(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸承(cheng)(cheng)，中(zhong)國(guo)目(mu)前(qian)廣泛(fan)應用(yong)的是(shi)第(di)(di)1代和第(di)(di)2代輪(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸承(cheng)(cheng)（球軸承(cheng)(cheng)），而歐(ou)洲(zhou)已廣泛(fan)采用(yong)第(di)(di)3代輪(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸承(cheng)(cheng)。第(di)(di)3代輪(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸承(cheng)(cheng)的主要優點(dian)是(shi)可靠、有效載(zai)荷間距短(duan)、易安裝、無需調整、結構緊湊等。目(mu)前(qian)，中(zhong)國(guo)引進車型大(da)多(duo)采用(yong)這(zhe)種輕(qing)量化和一體(ti)化結構輪(lun)轂(gu)(gu)(gu)軸承(cheng)(cheng)。  

鐵路車輛方面 

目前，中(zhong)國(guo)鐵(tie)路重(zhong)載(zai)列車用(yong)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)采(cai)用(yong)國(guo)產(chan)(chan)電渣(zha)重(zhong)熔G20CrNi2MoA滲碳鋼(gang)(gang)制造，而國(guo)外已經將超(chao)高(gao)純軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)（EP鋼(gang)(gang)）的(de)真(zhen)空(kong)脫氣冶煉技(ji)術(shu)、夾雜(za)物均(jun)勻(yun)化技(ji)術(shu)（IQ鋼(gang)(gang)）、超(chao)長(chang)壽(shou)命鋼(gang)(gang)技(ji)術(shu)（TF鋼(gang)(gang)）、細(xi)質化熱(re)處理技(ji)術(shu)、表面超(chao)硬化處理技(ji)術(shu)和先進的(de)密(mi)封潤(run)滑技(ji)術(shu)等應用(yong)到(dao)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)生產(chan)(chan)和制造，從而大幅度(du)提(ti)升(sheng)了軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)的(de)壽(shou)命與可靠(kao)性。中(zhong)國(guo)電渣(zha)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)不僅質量低(di)，而且成本(ben)比(bi)真(zhen)空(kong)脫氣鋼(gang)(gang)高(gao)出(chu)2000-3000元/噸，未(wei)來中(zhong)國(guo)需要開發超(chao)高(gao)純、細(xi)質化、均(jun)勻(yun)化與質量穩(wen)定(ding)的(de)真(zhen)空(kong)脫氣軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)取代目前采(cai)用(yong)的(de)電渣(zha)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)鋼(gang)(gang)。

風電能(neng)源方面(mian) 

對(dui)(dui)于(yu)風電軸(zhou)承(cheng)，目前中國(guo)還無法生產(chan)(chan)技術含量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)主軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)和增(zeng)速器軸(zhou)承(cheng)，基(ji)本依靠進口，3MW以上風電機組配套軸(zhou)承(cheng)的(de)國(guo)產(chan)(chan)化(hua)問(wen)題還沒有解(jie)決(jue)。國(guo)外(wai)為了(le)提高(gao)風電軸(zhou)承(cheng)的(de)強(qiang)度(du)(du)、韌性和使用壽(shou)命，采(cai)用了(le)新型(xing)特(te)殊熱處(chu)理(li)鋼SHX（40CrSiMo），對(dui)(dui)于(yu)偏(pian)航和變漿軸(zhou)承(cheng)，通過表面(mian)感(gan)應淬火熱處(chu)理(li)控制(zhi)淬硬(ying)層深度(du)(du)、表面(mian)硬(ying)度(du)(du)、軟帶寬(kuan)度(du)(du)和表面(mian)裂(lie)紋；對(dui)(dui)于(yu)增(zeng)速器軸(zhou)承(cheng)和主軸(zhou)軸(zhou)承(cheng)采(cai)用碳(tan)氮(dan)共滲(shen)，使零件表面(mian)得(de)到(dao)較(jiao)多(duo)穩定殘(can)余奧氏體(ti)體(ti)積分數（30%-35%）和大量(liang)細小碳(tan)化(hua)物(wu)、碳(tan)氮(dan)化(hua)物(wu)，提高(gao)了(le)軸(zhou)承(cheng)在污染潤(run)滑(hua)工況下的(de)使用壽(shou)命。 

為(wei)提高(gao)軋機(ji)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的使用(yong)壽(shou)(shou)命以及運轉精度，未來需(xu)要進行軋機(ji)用(yong)GCr15SiMn和(he)G20Cr2Ni4等(deng)(deng)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)鋼的超高(gao)純真空脫(tuo)氣冶煉和(he)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)表(biao)(biao)層(ceng)大奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)量控(kong)制熱處理等(deng)(deng)技(ji)術(shu)的研發(fa)。日本NSK與(yu)NTN軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)公司分別(bie)開發(fa)了表(biao)(biao)面奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)強化(hua)技(ji)術(shu)，即通過增加表(biao)(biao)層(ceng)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)含量，開發(fa)出了TF軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)和(he)WTF軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)，從而將(jiang)軸(zhou)(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的壽(shou)(shou)命提高(gao)了6-10倍。

未來中國軸承鋼的研(yan)發方(fang)向(xiang)主要體現在四個方(fang)面： 

一是經(jing)濟(ji)潔(jie)凈度：在考慮經(jing)濟(ji)性的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，進一步提(ti)高(gao)鋼的(de)潔(jie)凈度，降低(di)鋼中(zhong)的(de)氧和鈦含(han)量，達到軸(zhou)承鋼中(zhong)的(de)氧與(yu)鈦的(de)質量分數分別小(xiao)于6×10-6和15×10-6的(de)水(shui)平，減小(xiao)鋼中(zhong)夾(jia)雜物的(de)含(han)量與(yu)尺寸，提(ti)高(gao)分布(bu)均(jun)勻性。 

二是組(zu)織(zhi)細化與均(jun)勻化：通過合金化設計與控軋控冷工(gong)藝的應用，進(jin)一(yi)步提高(gao)夾雜物(wu)與碳(tan)化物(wu)的均(jun)勻性，降低(di)和(he)消(xiao)除網狀和(he)帶狀碳(tan)化物(wu)，降低(di)平均(jun)尺寸(cun)與最大(da)顆(ke)粒(li)尺寸(cun)，達(da)到碳(tan)化物(wu)的平均(jun)尺寸(cun)小于1μ m的目標；進(jin)一(yi)步提高(gao)基體(ti)組(zu)織(zhi)的晶粒(li)度，使軸承鋼的晶粒(li)尺寸(cun)進(jin)一(yi)步細化。 

三是減少低(di)(di)倍組織缺陷：進一步降低(di)(di)軸承鋼中的(de)中心疏松、中心縮孔(kong)與中心成分偏析，提高低(di)(di)倍組織的(de)均(jun)勻性。 

四是軸承鋼的(de)高韌(ren)性化(hua)(hua)：通過新型合金化(hua)(hua)、熱軋工藝優(you)化(hua)(hua)與熱處(chu)理(li)工藝研究(jiu)，提高軸承鋼的(de)韌(ren)性。

2、彈簧鋼現狀和發展方向 

彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)主要用于汽車(che)(che)、發(fa)動機制(zhi)造業以及鐵(tie)路行業。目前，中(zhong)國彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)產(chan)(chan)品(pin)存在(zai)(zai)的問(wen)題是，中(zhong)低端產(chan)(chan)品(pin)過剩，高(gao)端及特殊品(pin)種缺(que)乏(fa)；中(zhong)國彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)在(zai)(zai)純凈度、抗疲勞性、表面質量(liang)以及質量(liang)穩(wen)定性等(deng)方面與國外(wai)存在(zai)(zai)較大差距，無法滿足高(gao)檔乘用車(che)(che)懸(xuan)架簧(huang)(huang)、氣門彈(dan)簧(huang)(huang)、鐵(tie)路及重載貨車(che)(che)專用彈(dan)簧(huang)(huang)等(deng)對彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)性能的要求。中(zhong)國高(gao)檔次及深加(jia)工彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)仍然依賴(lai)進(jin)口。進(jin)口品(pin)種主要為轎車(che)(che)用彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)、鐵(tie)道用彈(dan)簧(huang)(huang)圓鋼(gang)、油泵(beng)閥門彈(dan)簧(huang)(huang)鋼(gang)絲等(deng)。 

雖然(ran)降低鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中氧(yang)(yang)及(ji)夾(jia)雜(za)物(wu)(wu)含量(liang)是(shi)(shi)獲得純(chun)凈鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)一種(zhong)途徑，但是(shi)(shi)要想得到(dao)零夾(jia)雜(za)的(de)(de)彈簧鋼(gang)(gang)(gang)(gang)比較困難，為此(ci)有(you)研(yan)究者提出了(le)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)冶金技術，這是(shi)(shi)一種(zhong)有(you)效的(de)(de)晶(jing)粒細化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)方法，是(shi)(shi)實現鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)材料強度與韌性成(cheng)(cheng)倍提高的(de)(de)最(zui)(zui)有(you)效方法。它利(li)用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中細小彌散的(de)(de)高熔點(dian)(dian)(dian)非金屬夾(jia)雜(za)物(wu)(wu)，主要是(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)、硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)以(yi)及(ji)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)，作(zuo)為晶(jing)內鐵(tie)素體(ti)的(de)(de)形(xing)核核心(xin)，從而(er)起到(dao)細化(hua)(hua)(hua)晶(jing)粒的(de)(de)作(zuo)用(yong)。國(guo)內外(wai)已(yi)經對(dui)Ti、Zr氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)體(ti)系(xi)做了(le)系(xi)統的(de)(de)研(yan)究，認為含鈦氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)是(shi)(shi)最(zui)(zui)理(li)想的(de)(de)。在奧氏體(ti)晶(jing)粒內鈦的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)質點(dian)(dian)(dian)成(cheng)(cheng)為針狀鐵(tie)素體(ti)有(you)效形(xing)核地點(dian)(dian)(dian)，促(cu)進晶(jing)內鐵(tie)素體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)。但是(shi)(shi)，由(you)于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)限制，鈦氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)冶金的(de)(de)推廣受到(dao)了(le)限制。最(zui)(zui)近幾(ji)年(nian)開(kai)始對(dui)稀(xi)土(tu)元(yuan)素進行(xing)研(yan)究，可以(yi)利(li)用(yong)稀(xi)土(tu)元(yuan)素的(de)(de)強脫(tuo)(tuo)氧(yang)(yang)脫(tuo)(tuo)硫(liu)能(neng)力及(ji)產物(wu)(wu)熔點(dian)(dian)(dian)高的(de)(de)特點(dian)(dian)(dian)來(lai)研(yan)究稀(xi)土(tu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材性能(neng)的(de)(de)影響。 

汽車(che)(che)行業(ye)對懸簧強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)要求(qiu)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)高(gao)，設(she)計應力提(ti)高(gao)到1100-1200MPa，為(wei)此(ci)日本開發(fa)(fa)出添加合(he)金來(lai)提(ti)高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和提(ti)高(gao)耐(nai)(nai)腐蝕(shi)疲勞強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)鋼(gang)材。中國彈簧鋼(gang)無法(fa)滿足高(gao)檔乘用(yong)(yong)(yong)車(che)(che)懸架簧用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)需(xu)求(qiu)，強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)1200MPa及以上懸架彈簧產(chan)品(pin)用(yong)(yong)(yong)彈簧鋼(gang)全(quan)部依賴進口。然而，近(jin)年來(lai)，為(wei)規避資源風險、降(jiang)低(di)成(cheng)本和實現(xian)原材料的(de)(de)(de)全(quan)球化(hua)(hua)供給，強(qiang)(qiang)(qiang)烈要求(qiu)使用(yong)(yong)(yong)標準鋼(gang)（SAE9254）維持高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)，而且強(qiang)(qiang)(qiang)烈要求(qiu)提(ti)高(gao)鋼(gang)的(de)(de)(de)韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，因(yin)此(ci)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多地采用(yong)(yong)(yong)噴丸硬化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)取代(dai)(dai)處(chu)(chu)理(li)(li)費(fei)用(yong)(yong)(yong)高(gao)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)硬化(hua)(hua)熱處(chu)(chu)理(li)(li)。噴丸硬化(hua)(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)將(jiang)壓(ya)縮(suo)殘余應力作用(yong)(yong)(yong)于表(biao)面(mian)，可提(ti)高(gao)抗疲勞強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)，減小表(biao)面(mian)缺陷的(de)(de)(de)影響程度(du)(du)(du)，因(yin)此(ci)近(jin)年來(lai)將(jiang)它視為(wei)表(biao)面(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)不可或缺的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)。隨著表(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)，懸簧的(de)(de)(de)設(she)計應力也達到了(le)1200MPa級。預計今(jin)后對高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)懸簧用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)及耐(nai)(nai)用(yong)(yong)(yong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)要求(qiu)將(jiang)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)高(gao)。未來(lai)，隨著汽車(che)(che)輕量化(hua)(hua)，發(fa)(fa)展(zhan)高(gao)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)、優良抗彈減性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)和抗疲勞性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)汽車(che)(che)懸架用(yong)(yong)(yong)彈簧鋼(gang)是提(ti)高(gao)中國高(gao)端(duan)裝備零部件(jian)自主配套能(neng)(neng)力、有效(xiao)替代(dai)(dai)進口的(de)(de)(de)必(bi)然趨勢(shi)。 

所有(you)(you)彈簧(huang)產品中(zhong)(zhong)，氣門(men)彈簧(huang)對(dui)(dui)材(cai)料(liao)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)最為(wei)嚴格，特別是高應力(li)及異型(xing)截面氣門(men)彈簧(huang)對(dui)(dui)材(cai)料(liao)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)近(jin)乎苛刻。例(li)如，要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)抗拉強度達到2000MPa；對(dui)(dui)氧(yang)化物(wu)、硫化物(wu)的(de)夾(jia)雜物(wu)等(deng)級要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)均達到0級；異型(xing)截面材(cai)料(liao)對(dui)(dui)曲率、長短軸等(deng)有(you)(you)特殊要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)。目前，國(guo)外氣門(men)彈簧(huang)專用彈簧(huang)鋼生產主要(yao)(yao)集(ji)中(zhong)(zhong)在日本、韓(han)國(guo)、瑞典，生產企業有(you)(you)日本鈴(ling)木、三興、住友、神鋼鋼線、韓(han)國(guo)KisWire、瑞典Garphyttan等(deng)，幾乎壟(long)斷了中(zhong)(zhong)國(guo)全部異型(xing)截面和(he)高應力(li)氣門(men)彈簧(huang)鋼市場(chang)。2000年(nian)以后(hou)，隨著(zhu)新型(xing)發(fa)(fa)動機的(de)開發(fa)(fa)，對(dui)(dui)發(fa)(fa)動機的(de)旋轉速度和(he)輕量(liang)化、緊湊化的(de)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高，因(yin)此日本開始采用2100-2200MPa的(de)OT鋼絲(si)。在此情況下，不僅(jin)要(yao)(yao)調整合金成(cheng)分，還要(yao)(yao)對(dui)(dui)現有(you)(you)制(zhi)(zhi)造(zao)工藝進(jin)行改(gai)進(jin)，低溫(wen)彌(mi)散硬(ying)化成(cheng)為(wei)必不可少(shao)的(de)工藝。然(ran)而，低溫(wen)彌(mi)散硬(ying)化后(hou)的(de)彈簧(huang)形(xing)(xing)狀發(fa)(fa)生變(bian)化，為(wei)了提高形(xing)(xing)狀和(he)尺寸的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)精度，控(kong)制(zhi)(zhi)整個制(zhi)(zhi)造(zao)工序(xu)中(zhong)(zhong)的(de)形(xing)(xing)狀變(bian)化的(de)技術開始引人關(guan)注。 

未來，為滿足高(gao)(gao)端(duan)彈(dan)簧(huang)基(ji)礎零部件國產化的發展需求，應不(bu)斷開(kai)發高(gao)(gao)性(xing)能(neng)彈(dan)簧(huang)鋼(gang)產品，一方面是向高(gao)(gao)強(qiang)度方向發展，要求在高(gao)(gao)應力下同時(shi)提高(gao)(gao)疲(pi)勞(lao)壽(shou)命和抗松弛性(xing)能(neng)；另一方面是向功能(neng)性(xing)方向發展，根據不(bu)同的用途，要求具有耐(nai)蝕(shi)性(xing)、非磁性(xing)、導電性(xing)、耐(nai)磨性(xing)、耐(nai)熱性(xing)等。

3、齒輪鋼現狀和發展方向 

齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)在工(gong)作(zuo)時，長期(qi)受(shou)到變載荷(he)的(de)(de)(de)沖擊力、接觸應力、脈動彎(wan)曲應力及(ji)摩擦力等(deng)多種應力的(de)(de)(de)作(zuo)用，還受(shou)到加工(gong)精(jing)度(du)(du)、裝配精(jing)度(du)(du)、外(wai)來(lai)硬質(zhi)(zhi)(zhi)點的(de)(de)(de)研磨等(deng)多種因素的(de)(de)(de)影響，是極易損壞的(de)(de)(de)零件，因此要(yao)(yao)求(qiu)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)鋼(gang)具有較(jiao)高的(de)(de)(de)強(qiang)韌(ren)性(xing)(xing)、疲勞強(qiang)度(du)(du)和耐磨性(xing)(xing)。為(wei)(wei)了生產出優(you)質(zhi)(zhi)(zhi)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)鋼(gang)，一方面(mian)要(yao)(yao)求(qiu)鋼(gang)廠為(wei)(wei)用戶提供淬透(tou)性(xing)(xing)穩定且適應用戶工(gong)藝要(yao)(yao)求(qiu)的(de)(de)(de)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)鋼(gang)產品，另一方面(mian)齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)廠也要(yao)(yao)優(you)化現有工(gong)藝，引進新工(gong)藝來(lai)提高齒(chi)(chi)(chi)輪(lun)(lun)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量。 

與(yu)日(ri)(ri)本(ben)、德(de)國、美國生產(chan)的(de)(de)(de)(de)(de)齒(chi)輪鋼相(xiang)比(bi)，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國齒(chi)輪鋼存在的(de)(de)(de)(de)(de)差距主要(yao)是：鋼的(de)(de)(de)(de)(de)牌(pai)號未(wei)(wei)形(xing)成(cheng)系(xi)列化，產(chan)品(pin)標(biao)準(zhun)落后；鋼的(de)(de)(de)(de)(de)淬(cui)透(tou)(tou)性帶較寬，國外(wai)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)淬(cui)透(tou)(tou)性帶已經達到(dao)4HRC，而(er)(er)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國在6-8HRC左(zuo)(zuo)右(you)(you)，并(bing)(bing)且(qie)(qie)不(bu)(bu)夠穩定；鋼的(de)(de)(de)(de)(de)純凈度(du)較低(di)(di)，從日(ri)(ri)本(ben)、德(de)國、奧地利等國進(jin)口的(de)(de)(de)(de)(de)齒(chi)輪鋼，其氧(yang)含量(liang)波(bo)動(dong)在（7-18）×10-6，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國在（15-25）×10-6左(zuo)(zuo)右(you)(you)，并(bing)(bing)且(qie)(qie)非金屬夾(jia)雜(za)物彌散(san)程(cheng)度(du)不(bu)(bu)夠，分布(bu)不(bu)(bu)均，大顆(ke)粒(li)夾(jia)雜(za)物較多；晶(jing)粒(li)度(du)要(yao)求(qiu)不(bu)(bu)同，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國齒(chi)輪鋼晶(jing)粒(li)度(du)級(ji)別(bie)一(yi)般要(yao)求(qiu)5-8級(ji)，而(er)(er)日(ri)(ri)本(ben)特別(bie)強調滲(shen)碳(tan)齒(chi)輪鋼的(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)粒(li)度(du)應不(bu)(bu)粗于6級(ji)；日(ri)(ri)本(ben)開發了(le)低(di)(di)硅(gui)抗晶(jing)界氧(yang)化滲(shen)碳(tan)鋼系(xi)列，可使晶(jing)界氧(yang)化層(ceng)降低(di)(di)到(dao)≤5μm，而(er)(er)SCM420H等Cr-Mo鋼為15-20μm；平(ping)均使用壽命短(duan)，單位產(chan)品(pin)能耗大，勞(lao)動(dong)生產(chan)率低(di)(di)。此外(wai)，在軋制過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)如何(he)保證疏松(song)等低(di)(di)倍缺陷在很小且(qie)(qie)芯部范(fan)圍(wei)內，也是中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)國未(wei)(wei)曾(ceng)研究的(de)(de)(de)(de)(de)領域，因為低(di)(di)倍組織缺陷會對零件后續加(jia)工以及熱處理變形(xing)帶來很多不(bu)(bu)利影(ying)響。 

目前(qian)，中國汽車用齒輪鋼(gang)(gang)的(de)(de)主體(ti)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)仍是20CrMnTi，該(gai)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)通(tong)常(chang)采用氣體(ti)滲碳工藝，由于(yu)滲碳氣氛中氧(yang)化(hua)(hua)性氣體(ti)的(de)(de)存(cun)在(zai)，導(dao)致滲層中對氧(yang)親和力(li)較大的(de)(de)元(yuan)素Si、Mn、Cr在(zai)晶界處發生氧(yang)化(hua)(hua)，形成(cheng)晶界氧(yang)化(hua)(hua)層。晶界氧(yang)化(hua)(hua)層的(de)(de)發生會(hui)導(dao)致滲層Si、Mn、Cr等合金元(yuan)素固溶量下降(jiang)(jiang)，降(jiang)(jiang)低滲層的(de)(de)淬透性，從(cong)而降(jiang)(jiang)低滲層的(de)(de)硬度并(bing)導(dao)致非馬氏體(ti)組織的(de)(de)產生，進(jin)而顯(xian)著(zhu)降(jiang)(jiang)低齒輪的(de)(de)疲(pi)勞性能。為解決(jue)這一問題(ti)可以采用兩種(zhong)(zhong)手段： 

1）采(cai)用特殊(shu)的(de)(de)熱處理工(gong)藝(yi)。真空滲碳可降(jiang)低(di)滲碳氣氛中的(de)(de)氧(yang)勢，從(cong)而(er)可以(yi)較為有效地減小滲碳層晶界氧(yang)化的(de)(de)發生(sheng)程度；稀(xi)土(tu)滲碳工(gong)藝(yi)也可以(yi)降(jiang)低(di)晶界氧(yang)化程度，由于稀(xi)土(tu)優(you)先在工(gong)件(jian)表面富(fu)集并擇優(you)沿鋼的(de)(de)晶界擴(kuo)散(san)，而(er)且與氧(yang)的(de)(de)親合力遠比(bi)Si、Mn、Cr高得多，它將(jiang)優(you)先與氧(yang)結合,阻礙(ai)氧(yang)原子繼(ji)續(xu)向(xiang)內擴(kuo)散(san)，從(cong)而(er)有助于減輕非馬氏(shi)體組織的(de)(de)產生(sheng)。 

2）通過合(he)金(jin)設計，開發(fa)抗(kang)(kang)晶界(jie)(jie)氧(yang)化(hua)(hua)的(de)齒(chi)輪鋼。Ni、Mo具(ju)有很強的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)，Cr元素次之，Mn抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)力弱(ruo)，而Si的(de)抗(kang)(kang)氧(yang)化(hua)(hua)能(neng)力最弱(ruo)（Si氧(yang)化(hua)(hua)傾向是Cr、Mn的(de)10倍）。因此(ci)為(wei)減小(xiao)晶界(jie)(jie)氧(yang)化(hua)(hua)并保證淬透(tou)性，在齒(chi)輪鋼成分設計時，應適當降低易氧(yang)化(hua)(hua)元素的(de)含(han)量(liang)，特別(bie)是Si的(de)含(han)量(liang)，相(xiang)應地提高難氧(yang)化(hua)(hua)元素Ni、Mo的(de)含(han)量(liang)。據報道，將Si、Mn、Cr分別(bie)控制(zhi)在0.05%、0.35%、0.01%可以完(wan)全(quan)抑制(zhi)表面組(zu)織(zhi)異常，而且即(ji)使在1000℃也很少有晶界(jie)(jie)氧(yang)化(hua)(hua)的(de)發(fa)生。 

為滿足汽車行業高(gao)性(xing)能以及(ji)輕量化(hua)(hua)的(de)發(fa)展要求(qiu)，未來應重點開發(fa)：淬透(tou)性(xing)帶(dai)窄(zhai)的(de)齒輪鋼(gang)、超(chao)低氧(yang)(yang)滲碳(tan)(tan)鋼(gang)、低晶界氧(yang)(yang)化(hua)(hua)層滲碳(tan)(tan)鋼(gang)、超(chao)細(xi)晶粒滲碳(tan)(tan)鋼(gang)、提高(gao)高(gao)溫(wen)硬度和高(gao)溫(wen)抗軟化(hua)(hua)滲碳(tan)(tan)鋼(gang)、易切削齒輪鋼(gang)、冷鍛齒輪用(yong)鋼(gang)等。