新型高合金齒輪鋼均為低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)滲碳、淬火回火后使用，以17CrNiMo6為典型鋼種，主要用于重載齒輪。長期以來，在應(yīng)用高合金齒輪鋼時發(fā)現(xiàn)存在一些問題，其中最突出的問題是有效硬化層深度所對應(yīng)的碳濃度問題——參考含碳量，長期使用中一直未得到很好的解決，國內(nèi)在這方面的研究不多，尚無理想的結(jié)果，有待進一步的探討和研究。

通常，規(guī)定金相法以滲碳層表面到心部過渡區(qū)的一半處為界限，定碳法則是從表面到含碳量0.35（w，%）處為界限，即認為這兩種方法確定的界限處淬火硬度基本上為550HV。目前，隨著我國對節(jié)能環(huán)保意識的不斷增強，加之熱處理行業(yè)是耗能很大的行業(yè)，尋求在滲碳過程中在保證熱處理質(zhì)量的同時節(jié)省能源成為一項熱點。鄭州機械研究所的技術(shù)人員對目前廣泛應(yīng)用的合金滲碳鋼17CrNiMo6界限含碳量影響因素進行了分析研究，通過合理調(diào)整滲碳的強滲和擴散時間，從而大大節(jié)約了能源，同時也為高合金鋼的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。

試驗材料17CrNiMo6的化學成分為0.18C、0.25Si、0.80Mn、1.41Cr、1.26Ni、0.24Mo、0.002S、0.014P(w,%)。將17CrNiMo6鋼加工成2根標準端淬試樣和1根剝層碳分析試樣。為保證兩種試樣的碳濃度分布相同，將兩種試樣在滲碳爐中同時滲碳，將表面含碳量控制在0.8%以內(nèi)。然后端淬試樣經(jīng)重新加熱進行端淬試驗，剝層試樣經(jīng)高溫回火后作剝層碳濃度分析。

分析結(jié)果表明，17CrNiMo6的參考含碳量并不是一個不變的量，它隨端淬距離的變化而變化，根據(jù)試樣直徑與端淬距離的關(guān)系，可估測不同直徑工件的參考含碳量。因此，同種鋼材而直徑不同的工件，所需的參考含碳量不同。目前生產(chǎn)中只按滲碳深度進行滲碳，不考慮工件尺寸對參考含碳量的影響是不正確的。由于合金成分和冷卻狀態(tài)對參考含碳量也存在很大影響，因此對批量生產(chǎn)的某種齒輪來說，淬火冷卻狀況應(yīng)在相同狀態(tài)下進行，否則會嚴重影響滲碳淬火質(zhì)量。17CrNiMo6鋼的最佳淬透性的含碳量大約在0.7～0.8%之間。（余冶）