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真空渗碳可降低渗碳中的氧势,从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度;稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度,由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散,而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多,它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散,从而有助于减轻非马氏体组织的产生。
2)通过合金设计,抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能,Cr元素次之,Mn抗氧化能力弱,而Si的抗氧化能力弱(Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍)。因此为减小晶界氧化并保证淬透性,在齿轮钢成分设计时,应适当降低易氧化元素的含量,是Si的含量,相应地难氧化元素Ni、Mo的含量。
据报道,将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以表面组织异常,而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生。为满足汽车行业高性能以及轻量化的发展要求,未来应重点:淬透性带窄的齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化层渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、高温硬度和高温抗软化渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮用钢等。