齒輪用于機(jī)械裝置中功率的傳遞與速度的調(diào)節(jié)，在重載汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、起重機(jī)械等產(chǎn)品中不僅有重要的作用，而且用量相當(dāng)大。齒輪工作時(shí)，承受嚴(yán)重的摩擦磨損、周期性變化和非周期性變化的沖擊載荷應(yīng)力，不僅要求表面具有較高的耐磨性能，即較高的表面硬度，同時(shí)能夠承受周期性和非周期性變化的沖擊載荷應(yīng)力，即具有較高的強(qiáng)度和韌性。隨著中國(guó)重型裝備制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)重載齒輪鋼的性能提出更高的要求。國(guó)內(nèi)外大多采用滲碳表面處理和熱處理工藝的控制來達(dá)到表面耐磨、心部高強(qiáng)度和高韌性的要求。17Cr2Ni2鋼具有實(shí)際晶粒細(xì)、力學(xué)性能好、價(jià)格低廉等一系列特點(diǎn)，是質(zhì)量?jī)?yōu)良的工程機(jī)械齒輪用鋼，為擴(kuò)大其應(yīng)用提供理論依據(jù)，就1種熱處理工藝滲碳17Cr2Ni2齒輪鋼的組織和性能進(jìn)行研究。
試驗(yàn)用17Cr2Ni2鋼化學(xué)成分見表1。將17Cr2Ni2棒材經(jīng)1100℃高溫鍛造后，高溫正火后在850～870℃油淬，并經(jīng)200℃回火后，進(jìn)行滲碳處理，采用OLYMPUS-GX51型光學(xué)顯微鏡測(cè)定滲碳層的深度，采用化學(xué)分析法測(cè)定滲碳層w（C），在HR-150A洛氏硬度儀測(cè)定滲碳層及材料心部硬度，用HV-1000顯微硬度計(jì)測(cè)定滲碳層的顯微硬度，在SHT4605微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定試樣的力學(xué)性能，多次測(cè)定取平均值。
表1 17Cr2Ni2鋼的化學(xué)成分（wB） %
C
| Mn
| Ni
| Cr
| Fe
|
0.169
| 0.586
| 1.45
| 1.43
| 余量
|
結(jié)果表明：17Cr2Ni2鋼經(jīng)滲碳淬火后滲碳層表面組織和心部組織均為回火馬氏體，組織細(xì)小。抗拉強(qiáng)度平均值為1400MPa，屈服強(qiáng)度平均值為1150MPa，表面硬度平均值為61.7HRC，心部硬度平均值為41.7HRC。說明滲碳后材料具有較高的力學(xué)性能，心部具有較高的強(qiáng)度和韌性，抗沖擊能力較好，表面的硬度較高，耐磨性較好。滲碳層厚度約1.3mm左右，滲碳層表面w（C）處于最佳范圍之內(nèi)，w（C）的變化梯度較小、較平緩，有利于提高齒輪的接觸疲勞壽命。
