国内外轨道交通机车牵引齿轮用钢及其热处理

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国内外轨道交通机车牵引齿轮用钢及其热处理

轨道交通机车牵引齿轮是电力机车和电传动内燃机车牵引传动装置中的重要零件。机车齿轮的材料大致可分为调质钢、渗氮钢及渗碳钢三大类。为了获得高质量的牵引齿轮，国外生产厂家大多采用低碳铬钼钢或低碳铬镍钼钢，并较多地采用保证淬透性钢，进行渗碳淬火、回火。

国内生产厂家一般选用表面硬化钢，多采用低碳合金结构钢制造，并经过渗碳淬火处理。有时采用中碳钢进行感应淬火。通常，主动齿轮多数采用12CrNi3、12CrNi4、15CrNi3Mo、15CrNi6等渗碳钢，从动齿轮多采用20CrMnMo、20CrNi2Mo、20CrNi4、16Cr2Ni2A、17CrNiMo6等渗碳钢。

目前，我国已成功研制16Cr2Ni2A高速重载大功率机车渗碳齿轮，广泛用于制作8K、6GF、SS5、SS6B、SS7等机车的牵引齿轮，其性能远比20CrMnMo、50CrMoA钢优良。大连机车车辆有限公司采用17CrNiMo6钢制造的HXD5型大功率机车牵引齿轮，并经渗碳淬火。东北特钢集团研制高速/重载铁路电力机车齿轮用钢18CrNiMo7-6钢，并经渗碳淬火。

（1）齿轮材料
表1为国内外机车牵引齿轮用钢及其化学成分。

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（2）齿轮热处理
机车齿轮模数通常为10~15mm，热处理多采用气体渗碳淬火工艺，一般要求渗碳层深度2~4mm，表面与心部硬度分别为58~62HRC和30~45HRC，理想金相组织为隐针或细针马氏体＋少量残留奥氏体＋细小而均匀分布的颗粒状碳化物。表2为国内外电力机车牵引齿轮用钢及其热处理。