CGMA001-2012车辆渗碳齿轮钢技术条件.pdf

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车辆渗碳齿轮钢技术条件CGMA001-1:

2012中国齿轮专业协会中国汽车工程学会齿轮加工委员会标准修订说明本标准的编制是为了使齿轮行业在二十一世纪有一个适合自身特点的用钢标准，并用其指导特钢行业的生产和齿轮行业的使用，以促进行业的技术进步，有利于参与国际竞争和交流。

本标准的编制，主要参照了GB3077合金结构钢技术条件、德国大众TL-VW企业标准、德国标准DIN17210表面硬化钢质量规范、德国ZF钢标准、日本JIS标准、美国SAE标准和意大利UN17846标准。

原标准名称：

车辆齿轮用钢技术条件，主要特点：

标准中规定淬透性带宽度（上限和下限的差值）不得大于7HRC；标准中规定纯净度；氧含量20ppm；标准中规定奥氏体晶粒度细于或等于5级；标准中规定钢材表面质量与尺寸精度不低于GB/T702、GB/T905、GB/T908、GB3077的规定；将Cu0.2%作为新的考核指标；将国产化的国内牌号与引进钢种的国外牌号对应列出，以便于国际间的交流应用；本标准整体水平高于GB3077，达到国际同类标准水平，部分钢种达到国际先进水平。

本标准由“全国齿轮钢采购和质量监控协作网”提出。

本标准由中国齿轮专业协会，中国汽车工程学会齿轮加工委员会，全国齿轮钢采购和质量监控协作网主持修订。

标准名称改为：

车辆渗碳齿轮钢技术条件。

参於修改的单位：

中国齿协专家委，江阴兴澄特种钢铁有限公司，湖北新冶钢有限公司，本钢板材股份有限公司，莱芜钢铁股份有限公司，西宁特殊钢股份有限公司，法士特汽车传动集团有限公司，武汉双骏汽车齿轮有限公司，山东临工汽车桥箱有限公司，重庆青山工业有限责任公司，郑州机械研究所，山东荣城曙光齿轮有限责任公司，江苏太平洋精锻科技股份有限公司，浙江双环传动机械股份有限公司，东风汽车有限公司，天津天海同步集团有限公司，江苏飞船股份有限公司，河北汇工机械设备有限公司，中国第一汽车集团公司，株洲齿轮有限责任公司，哈尔滨汇隆汽车箱桥有限公司。

参与修改人员：

常曙光，陈国民，杨歧华，朱蕴策，皇开红，王春光，许威夷，赵红军，史天振，宋庆东，陈葵，魏有全，李进宝，陆小兵，张茂国，杨钟胜，金荣植，谢飞，曹正，瞿正龙，李博鹏，曹红福，赵千水，王海龙。

针对齿轮热处理变形大，噪声高；渗碳层非马氏体严重，齿轮寿命低，特别是重载驱动桥锥齿轮的保质期与国际先进水平差距过大；对标准进行修订。

修订后的标准有如下特点：

1.针对重载驱动桥锥齿轮热处理变形大，引入热处理变形小，淬透性高的17Cr2Mn2TiH钢，用于代替17CrNiMo6H，22CrNiMoH，20CrNi3H，22CrMoH，20CrMnTiH5-6钢。

2.针对齿轮热处理变形大，本标准各钢种的淬透性带宽压窄到宽度（上限和下限的差值）不得大于6HRC；接近国际先进水平。

3.针对CrMn（Ti），Cr系列齿轮钢抗内氧化能力低，齿根非马氏体严重，降低强力喷丸效果，将Si含量规定0.12。

4.针对各类钢材齿轮表面硬化层缺口敏感度高；针对CrMn（Ti），Cr系列齿轮钢抗内氧化能力低，齿根非马氏体组织严重；本标准推荐：

应采用高碳势稀土-碳共渗工艺。

5.为满足“干切”工艺要求，修改后的标准规定S含量为0.015-0.040，接近国际先进水平。

6.修改后的标准添加了5种有害元素的要求；具有国际先进水平。

AsSnPbSbBi0.0200.0200.0120.0120.012其总和As+Sn+Pb+Sb+Bi应不大于0.0457修改后的纯净度提高：

（1）氧含量15ppm，具有国际先进水平

（2）夹杂物级别加严。

级别ABCDDs细系2.52.01.52.02.0粗系2.01.51.01.51范围本标准规定了车辆渗碳齿轮用钢的采购通则、技术要求、试验方法、检验规则及包装、标志和质量保证书等。

本标准适用于制造汽车、摩托车齿轮用的热轧圆钢或方钢、锻造圆钢或方钢和冷拉圆钢。

本标准其它行业齿轮用钢亦可参照使用。

2引用标准下列文件中的条款通过下列标准的部分的引用而成为本部分的条款。

凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。

GB/T222钢的成品成分允许偏差GB/T20066钢和铁化学成份测定用试样的取样和制样方法GB/T225钢的淬透性末端淬火验方法GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法GB/T228金属拉伸试验方法GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法GB/T230金属材料洛氏硬度试验GB/T231.1金属布氏硬度试验GB/T702热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T905冷拉圆钢、方钢、六角钢尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T908锻制钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图GB/T2101型钢验收、包装、标志及质量保证书的一般规定GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备GB/T3077合金结构钢技术条件GB/T6394金属平均晶粒度测定法GB/T4336碳素钢和中低合金钢的光电发射光谱分析方法GB/T6397金属拉伸试验试样GB/T5216保证淬透性结构钢技术条件GB/T10561钢中非金属夹杂物显微评定方法GB/T11261钢铁氧含量的测定-脉冲加热惰气熔融-红外线吸收法GB/T13299钢的显微组织评定法3采购通则3.1订货内容按本标准订货的合同或订单一般应包括下列内容：

a）标准编号；b）产品名称；c）牌号；d）交货的质量（数量）；e）规格；f）加工用途；g）交货状态；h）应由需供双方协商，并在合同中注明的项目或指标（如未注明时则由供方选择）。

3.2特殊订货和附加条款订货内容由需供双方商定增加或减少，可以增设附加条款。

4技术要求4.1尺寸4.1.1钢材的尺寸及其允许偏差热轧钢材的尺寸及其允许偏差应符合GB/T702中2组的规定。

锻制钢材的尺寸及其允许偏差应符合GB/T908中2组的规定。

冷拉钢材的尺寸及其允许偏差应符合GB/T905中h11组规定。

经双方协商并在合同上注明，亦可按其它级别规定。

4.2钢材交货长度热扎钢材交货长度为4000mm-6000mm。

锻制钢材的交货长度为3000mm-6000mm。

冷拉钢材的交货长度为4000mm-6000mm。

经双方协商并在合同上注明，钢材交货长度允许变动。

按定尺或倍尺交货钢材，其长度允许偏差应符合GB/T702，GB/T908或GB/T905的规定。

4.3外形4.3.1钢材的不圆度钢材的不圆度应符合GB/T702，GB/T908或GB/T905的规定。

4.3.2钢材的弯曲度钢材的弯曲度按表1的规定表1钢材的变曲度钢材种类弯曲度mm/m总弯曲度mm热轧圆钢40.4%钢材长度热锻圆钢50.5%钢材长度冷拉圆钢直径D25mm20.2%钢材长度直径D25mm1.50.15%钢材长度注：

经双方协商，并在合同中注明，可提供弯曲度要求更严的钢材4.3.3钢材的扭转钢材不得有显著扭转4.3.4钢材的端头形状热轧（锻）圆钢端头应锯切或剪切整齐，不得有马蹄形、飞边、毛刺及影响使用的切斜和压扁。

冷拉圆钢的端头不应切弯，用剪断机剪切钢材时，被剪切的一端允许有剪切变形，变形后端头的最大尺寸不得大于公称尺寸加公差值。

根据需方要求，并合同注明，可对热轧（锻）钢材的一端或两端进行倒角，如有具体倒角形状要求应在合同中注明。

4.4牌号及化学成分钢的牌号及化学成分（熔炼分析）按表5的规定。

钢材（或坯）的化学成分允许偏差应符合GB/T222中的规定。

钢材的5种有害元素应符合表2要求：

表25种有害元素AsSnPbSbBi0.0200.0200.0120.0120.012其总和As+Sn+Pb+Sb+Bi应不大于0.0454.5冶炼方法电炉或氧气转炉冶炼加真空精炼（或加电渣）；采用模铸或连铸生产，钢坯断面应保证钢材的压缩比不小于8.0；对锻造用钢材的钢胚断面应保证压缩比不小于5.0。

4.6交货状态钢材的交货状态一般为热轧、锻制和冷拉。

用户若需以退火、正火或剥皮等其他状态交货，应在合同中注明。

4.7力学性能钢材的力学性能按表6的规定。

4.8末端淬透性钢材的末端淬透性应符合表7的规定。

4.9低倍组织酸浸横截面试片上或断口，不允许有肉眼可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、翻皮、白点及铸态枝晶、酸浸低倍组织按表3规定。

表3低倍组织中心疏松一般疏松偏析其它低倍缺陷级别3.03.03.0无低倍偏析检验时，其方框尖角位置应在1/2半径圆周之内（根据需方要求，可不对此项作出规定）。

切削加工用钢的皮下缺陷深度不得大于公称直径的公差的50%。

4.10带状组织带状组织按GB/T13299检验，CrMo,CrNiMo钢应3级，其他钢种带状组织应2级。

4.11非金属夹杂物钢中非金属夹杂物的测试方法应符合GB/T10561规定，并按附录A评级图评级，其合格级别应符合表4规定。

表4非金属夹杂物级别ABCDDs细系2.52.01.52.02.0粗系2.01.51.01.5对硫含量有上下限要求的钢种，A类夹杂物级别可放宽到小于等于3.0级或者根据需方要求，可按其它标准评定，合格级别可以变动。

表5钢的化学成分（熔炼分析）钢种序号钢号化学成分（%）国内钢号国外钢号CSiMnPSNiCrMoAlCuTiBCrMnTi116CrMnTiH0.13-0.180.120.80-1.100.030.015-0.040-0.90-1.20-0.200.04-0.10-220CrMnTiH10.17-0.230.120.80-1.100.030.015-0.040-1.00-1.30-0.200.04-0.10-320CrMnTiH20.17-0.230.120.80-1.100.030.015-0.040-1.00-1.30-0.200.04-0.10-420CrMnTiH30.17-0.230.120.80-1.100.030.015-0.040-1.00-1.30-0.200.04-0.10-520CrMnTiH40.17-0.230.120.80-1.100.030.015-0.040-1.00-1.30-0.200.04-0.10-617Cr2Mn2TiH10.14-0.200.121.20-1.600.030.015-0.040-1.30-1.80-0.200.04-0.10-717Cr2Mn2TiH20.14-0.200.121.20-1.600.030.015-0.040-1.30-1.80-0.200.04-0.10-817Cr2Mn2TiH30.14-0.200.121.20-1.600.030.015-0.040-1.30-1.80-0.200.04-0.10-917Cr2Mn2TiH40.14-0.200.121.20-1.600.030.015-0.040-1.30-1.80-0.200.04-0.10-MnCr1016MnCrHTL-VW4216F0.14-0.200.121.00-1.400.030.02-0.035-0.90-1.20-0.02-0.0550.20-1120MnCrHTL-VW4220F0.17-0.230.121.10-1.500.030.02-0.035-1.00-1.30-0.02-0.0550.20-1225MnCrHTL-VW4125F0.23-0.280.120.60-0.800.030.02-0.035-0.80-1.10-0.02-0.0550.20-1327MnCrH27MnCr5H0.24-0.290.10-0.401.00-1.300.0250.020-0.0400.251.00-1.30-0.015-0.0500.251428MnCrHTL-VW4128F0.25-0.300.120.60-0.800.030.02-0.0350.150.80-1.100.100.02-0.0550.20-CrMnB1516CrMnBHZF60.13-0.180.15-0.401.00-1.300.030.015-0.035-0.80-1.10-0.20-0.001-0.0031618CrMnBHZF70.15-0.200.15-0.401.00-1.300.030.015-0.035-1.00-1.30-0.20-0.001-0.003钢种序号钢号化学成分（%）国内钢号国外钢号CSiMnPSNiCrMoAlCuTiBCrMnB1717CrMnBHZF7B0.15-0.200.15-0.401.00-1.300.030.015-0.035-1.00-1.30-0.20-0.001-0.003CrNi1817Cr2Ni2HZF10.15-0.190.15-0.400.40-0.600.030.015-0.0351.40-1.701.40-1.70-0.20-1916CrNiH16CrNi40.13-0.180.15-0.350.70-1.100.030.02-0.040.80-1.200.80-1.200.100.02-0.050.20-2017CrNi3H15NiCr130.14-0.200.200.70-0.900.030.02-0.043.10-3.300.70-0.90-0.015-0.0500.202120CrNi3H0.17-0.230.17-0.370.30-0.600.030.015-0.0402.75-3.250.60-0.950.202220Cr2Ni4H0.17-0.210.17-0.370.30-0.600.030.015-0.0403.25-3.751.25-1.750.202319CrNiH19CN50.16-0.210.15-0.350.70-1.100.030.02-0.0350.80-1.200.80-1.200.100.02-0.050.20-CrNiMo2417Cr2Ni2MoHZF1A0.15-0.190.15-0.400.40-0.600.030.015-0.0351.40-1.701.50-1.800.25-0.35-0.20-2522CrNiMoH0.19-0.250.17-0.370.60-1.000.030.030.40-0.700.85-1.250.30-0.400.32620CrNiMoH18620H10.17-0.230.15-0.350.60-0.950.030.017-0.0320.35-0.750.35-0.650.15-0.250.02-0.0450.20-2720CrNiMoH28620H20.17-0.230.15-0.350.60-0.950.030.017-0.0320.35-0.750.35-0.650.15-0.250.02-0.0450.20-2820CrNi2MoHTL-VW45210.17-0.230.120.50-0.800.030.025-0.0351.50-1.900.65-0.850.28-0.380.015-0.0400.200.005CrNiW2918Cr2Ni4WA0.14-0.180.17-0.370.30-0.600.030.015-0.0404.00-4.501.35-1.65（W）0.80-1.200.20CrMo3015CrMoH0.13-0.180.17-0.370.40-0.700.030.0250.300.80-1.100.25-0.450.02-0.050.30-3120CrMoH10.18-0.230.17-0.370.40-0.700.030.025-0.80-1.100.15-0.250.02-0.050.30-3220CrMoH2SCM420H10.17-0.230.17-0.350.55-0.900.030.035-0.85-1.250.15-0.350.02-0.050.15-钢种序号钢号化学成分（%）国内钢号国外钢号CSiMnPSNiCrMoAlCuTiB3320CrMoH3SCM420H20.17-0.230.17-0.350.55-0.900.030.035-0.85-1.250.15-0.350.02-0.050.15CrMo3422CrMoH1SCM822H0.190.250.170.370.550.900.0300.0300.85-1.250.35-0.450.02-0.050.303522CrMoH2SCM822H0.190.250.170.370.550.900.0300.0300.85-1.250.35-0.450.02-0.050.303622CrMoH3SCM822H0.190.250.170.370.550.900.0300.0300.85-1.250.35-0.450.02-0.050.303725CrMoH25CrMoS40.22-0.290.400.60-0.900.030.02-0.040.350.90-1.200.15-0.300.20Cr3820CrH10.18-0.230.120.50-0.800.030.015-0.040-0.70-1.00-0.20-3920CrH2SCr420H0.17-0.230.15-0.350.55-0.900.030.030.250.85-1.250.100.30注：

1表5中各钢种的氧含量应15ppm217Cr2Mn2TiH3，17Cr2Mn2TiH4，20CrMnTiH1钢在末端淬透性检验合格的前提下，允许Cr，Mn元素的熔炼分析值有不大于0.05的偏差。

3上述表中Si0.12的钢种，Si元素的熔炼分析值允许有不大于0.02的偏差。

4经供需双方协商，表5中不含Ti的钢种，允许含有0.01-0.06的Nb。

表6力学性能钢种序号钢号试样毛坯尺寸mm热处理方法力学性能钢材退火或高温回火供应状态硬度HB不大于正火淬火回火抗拉强度bMPa屈服点SMPa断后伸长率5%断面收缩长率%冲击功Aku2J加热温度加热温度冷却剂加热温度冷却剂CrMnTi116CrMnTiH197220CrMnTiH1217320CrMnTiH2217420CrMnTiH3217520CrMnTiH4217617Cr2Mn2TiH1217717Cr2Mn2TiH2217817Cr2Mn2TiH3217917Cr2Mn2TiH4217MnCr1016MnCrH2171120MnCrH2171225MnCrH2171327MnCrH2171428MnCrH217CrMnB1516CrMnBH15930870油200水、空气631791618CrMnBH15930870油200水、空气551871717CrMnBH15930870油200水、空气55187CrNi1817Cr2Ni2H15930870油200水、空气631971916CrNiH15880870油170水、空气1084-1470835963229钢种序号钢号试样毛坯尺寸mm热处理方法力学性能钢材退火或高温回火供应状态硬度HB不大于正火淬火回火抗拉强度bMPa屈服点SMPa断后伸长率5%断面收缩长率%冲击功Aku2J加热温度加热温度冷却剂加热温度冷却剂CrNi2017CrNi3H1972120CrNi3H1972220Cr2Ni4H2692319CrNiH15880870油165水、空气1180-1520930763241CrNiMo2417Cr2Ni2MoH15930870油200水、空气632172522CrNiMoH2172620CrNiMoH11972720CrNiMoH21972820CrNi2MoH197CrNiW2918Cr2Ni4WA269CrMo3015CrMoH30900650空气4402952260941793120CrMoH125930880水、油500水、油8856851250781973220CrMoH21973320CrMoH31973422CrMoH12173522CrMoH22173622CrMoH32173725CrMoH229Cr3820CrH115920880油200水、空气631793920CrH2179注：

1.表6中规定热处理温度的允许调整范围：

淬火15、高温回火20、低温回火50。

2.表6中机械性能除钢材供货状态硬度外，其他供参考。

表7末端淬透性序号钢号正火温度淬火温度J5J6J9J10J15J25J30J40J50*116CrMnTiH920108801032-3825-31220CrMnTiH1920108801035-4128-34320CrMnTiH2920108801035-4130-36420CrMnTiH3920108801032-3826-32520CrMnTiH4920108801035-4128-34617Cr2Mn2TiH1920108801035-4130-36717Cr2Mn2TiH2920108801035-4130-36817Cr2Mn2TiH3920108801035-4131-37917Cr2Mn2TiH4920108801035-4133-391016MnCrH920109201029-351120MnCrH920109201032-381225MnCrH920109001024-301327MnCrH920109001035-4129-351428MnCrH920109001028-341516CrMnBH930108701034-402