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18CrNiMo7-6和17CrNiMo6是全球工業(yè)減速機中應(yīng)用最為普遍的表面硬化齒輪鋼。

18CrNiMo7-6和17CrNiMo6是同一種齒輪鋼，沒有本質(zhì)區(qū)別，只是在EN標(biāo)準(zhǔn)和DIN標(biāo)準(zhǔn)中的牌號表示方法不同，今后兩者逐漸形成統(tǒng)一的牌號名稱18CrNiMo7-6。

18CrNiMo7-6牌號中數(shù)字的含義：18為碳含量的平均值，該材料中碳含量為0.15~0.21%，平均值為0.18%，18為平均碳含量的萬分之十八；7-6是Cr和Ni的平均含量乘以4再圓整的百分?jǐn)?shù)，Cr的含量為1.5~1.8%，平均含量是1.65%，乘以4等于6.6≈7%，;Ni的含量為1.4~1.7%，平均含量是1.55%，乘以4等于6.2≈6%；當(dāng)平均合金含量<1.5%時，鋼號中一般只標(biāo)出元素符號，而不標(biāo)明含量。該材料中Mo的含量為0.25~0.35%<1.5%，所以不標(biāo)注含量值，只標(biāo)注元素符號。

17CrNiMo6圓鋼和20CrMnTi圓鋼區(qū)別：碳含量不同、合金元素不同、機械性能不同、熱工藝性也不同。17CrNiMo6圓鋼性能要優(yōu)越一些，17CrNiMo6的韌性好得多，廣泛應(yīng)用于變速箱齒輪；而20CrMnTi圓鋼變速箱齒輪、差速器齒輪普遍使用。

17CrNiMo6各國牌號對應(yīng)：

歐標(biāo)：18CrNiMo7-6

國標(biāo)：17Cr2Ni2Mo不是GB材料，而是JB材料（JB/T6395-2010大型齒輪、齒圈鍛件）。

17CrNiMo6圓鋼化學(xué)成分：

硫(S)：≤0.035

磷(P)：≤0.035

鉻(Cr)：1.50-1.80

鎳(Ni)：1.40-1.70

鉬(Mo)：0.25-0.35

針對17CrNiMo6鋼齒輪緩冷出現(xiàn)裂紋問題，分析了產(chǎn)生裂紋的原因，并提出了預(yù)防措施。

1997年，某廠在為馬鋼棒材軋機配套生產(chǎn)初、中軋機減速機過程中，材質(zhì)為17CrNiMo6鋼的齒輪在滲碳處理緩冷后產(chǎn)生裂紋，為了找出裂紋發(fā)生的原因，我們在中科院專家的指導(dǎo)和幫助下進(jìn)行了分析探討。

1、產(chǎn)生緩冷裂紋的原因

產(chǎn)生裂紋的原因主要是滲層在冷卻過程中產(chǎn)生不均勻相變造成的。滲層中存在大塊滲碳體和連續(xù)的網(wǎng)狀碳化物，滲層的金相組織為三層，最外層為下貝氏體和網(wǎng)狀碳化物;中層為淬火馬氏體、下貝氏體和網(wǎng)狀碳化物;第三層為下貝氏體加鐵素體，由表及里的硬度檢查見下表。

相變受下述因素影響：

1.1、溫度的影響

由于碳在鐵素體中的溶解度較小(最高約為0.025%)，而在奧氏體狀態(tài)下，滲碳溫度越高，碳在其中的擴散系數(shù)越大，既滲碳速度越大。但溫度不宜過高，否則滲碳設(shè)備使用壽命顯著下降或損壞，而且溫度過高時間過長會造成滲層組織粗大，碳化物級別超差等缺陷。通常生產(chǎn)實際中采用900℃、930℃滲碳。

1.2、碳濃度的影響

緩冷裂紋與滲碳時的碳勢有關(guān)。在滲碳初期，由于工件表面窮碳，接受活性碳原子的能力很強，滲碳速度較快，此時爐內(nèi)碳勢較低，需要向爐內(nèi)通過大量的滲劑，以維持爐內(nèi)的碳勢，具體還與裝爐量有關(guān)，此時如果不能及時補充滲劑，可能造成滲碳時間過長，碳濃度分布曲線下凹等缺陷，但也不能過強，否則可能出現(xiàn)大量網(wǎng)狀碳化物而無法消除。當(dāng)工件表面含碳量不斷升高，碳勢不斷建立的情況下，應(yīng)逐步減少滲劑的加入，滲碳進(jìn)入擴散階段，如果此時仍保持大劑量的滲劑，就要形成表面網(wǎng)狀碳化物，使?jié)B層的強度下降，脆性增加，尤其是抗拉強度的下降，對防止出現(xiàn)緩冷裂紋相當(dāng)不利。

1.3、滲碳時間的影響當(dāng)滲碳溫度、碳勢確定以后，滲碳時間主要取決于有效硬化層深度，滲碳時間越長，硬化層越深，反之越淺。對于17NiCrMo6鋼硬化層在10-15μm的工件，如果擴散期控制不好，時間過短，有可能造成滲層碳濃度分布曲線過陡，在以后的緩冷過程中，形成緩冷裂紋。

1.4、緩冷速度的影響緩冷一般是在冷卻井中進(jìn)行的，其冷卻速度應(yīng)比空冷更加緩慢，以便盡可能得到較平衡的組織。如果由于某種原因，使緩冷速度相當(dāng)于空冷速度，結(jié)果就要出現(xiàn)緩冷裂紋。分析結(jié)果也表明，當(dāng)滲碳層表面的含碳量達(dá)到共析成分以上時，滲層的淬透性不完全相同，在特定的緩冷速度下，發(fā)生不均勻相變，中間層的馬氏體比容較大，使表面受拉應(yīng)力，由于表層有惡化，承受不了大的拉力而開裂。

2、防止緩冷裂紋措施通過上述分析可知，產(chǎn)生緩冷裂紋的條件一是滲層中存在著大量的塊狀及網(wǎng)狀碳化物，使之性能惡化;二是滲層中發(fā)生不均勻相變。預(yù)防措施是：首先要避免滲層中產(chǎn)生大量網(wǎng)狀碳化物。對于17CrNiMo6這種含Cr、Mo強碳化物形成元素的鋼，滲碳時碳勢不能過高，尤其是到了擴散期，一定要把碳勢降到0.9%C左右，并保持一定的時間，防止產(chǎn)生碳化物。另外，要避免中間層產(chǎn)生馬氏體。緩冷效果比較好時，一般組織比較平衡，沒有不均勻相變，但由于冷卻井內(nèi)比較潮濕，水分較大，使冷卻速度提高而產(chǎn)生裂紋。如果冬天環(huán)境溫度比較低，工件裝爐量少，雖然是在冷卻井中，冷卻速度仍很快，也容易產(chǎn)生緩冷裂紋。