18CrNiMo7-6 渗碳齿轮：预备正火 860~890 ℃ 决定变形量

18CrNiMo7-6 是碳 0.15%~0.21%、铬 1.50%~1.80%、镍 1.40%~1.70%、钼 0.25%~0.35% 的表面硬化钢，材料号 1.6587，按 EN 10084 交货。渗碳齿轮的最终变形量有很大一部分在渗碳之前就定了：预备正火的温度与冷却方式决定晶粒度与残余应力，渗碳只是在这个基础上继续。

锻造与预备热处理的温度链

锻造加热到 1150 ℃，保温至组织均匀，终锻温度不低于 850 ℃；退火 830~850 ℃ 炉冷；正火 860~890 ℃ 空冷。这条链上每一步都影响晶粒度：锻造温度过高晶粒粗化，正火温度足够高可以部分重结晶细化，但正火温度偏低又留下带状组织。齿轮钢的带状组织是渗碳后变形不均的直接原因。

镍 1.4%~1.7% 的作用

镍提高心部韧性、改善渗碳层的韧性与淬透性，是重载齿轮钢的常规配置；铬 1.50%~1.80% 提供渗碳时的碳化物形成能力与心部强度；钼 0.25%~0.35% 抑制回火脆性并提高淬透性；碳只给到 0.15%~0.21%，是为了让心部保持足够韧性，同时表层能吸碳到高碳。这套配比是「表硬心韧」的典型组合。

渗碳层深度与硬度梯度

齿轮的渗碳层深度按模数与接触应力定，常见按模数的 0.15 到 0.25 倍取值；层太浅，接触疲劳寿命不足；层太深，齿顶变脆、磨削后残余层不足。技术条件要写：表面硬度、有效硬化层深度（以界限硬度定义）、心部硬度、以及渗层碳浓度梯度。只写表面硬度与层深两项，磨削量与残余层没法控制。

渗碳后的热处理与变形

渗碳后通常要淬火加低温回火，或者采用渗碳后直接淬火的工艺。淬火温度高、装炉方式不当都会加大变形；齿轮这类对齿形精度要求高的件，压淬与专用夹具是常规手段。变形量控制不住时，只能靠加大磨削余量补救，而磨削余量加大会磨掉部分渗层，形成新的矛盾。

带状组织与淬透性带宽

齿轮钢的两个隐性指标是带状组织级别与淬透性带宽。带状组织严重，渗碳时碳的扩散不均匀，淬火后硬度分布散；淬透性带宽大，同批零件不同位置的硬度差大，装配后啮合状态不一致。这两项在质保书上常常不列，需要在技术协议里单独要求，并按 GB/T 13299 一类评级方法判定。

心部硬度为什么重要

渗碳齿轮的失效模式里，齿根弯曲疲劳与心部硬度直接相关；心部太软，渗层在载荷下没有支撑，出现压碎与剥落；心部太硬，韧性不足，冲击载荷下断齿。心部硬度由钢的淬透性与淬火冷却决定，技术条件通常规定一个区间而不是单值，区间宽度要按实际工艺能力定。

订货与验收要写清的四项

一是牌号与标准版本，EN 10084 的年份版本要写；二是交货状态，退火态还是正火态；三是末端淬透性要求或硬度带宽；四是带状组织与晶粒度级别。四项之外再加一条：磷与硫的上限，资料原文写含磷和硫均小于 0.035%，而 EN 10084 的严格条文对磷要求更严，按合同与技术条件核对。

上海熔恒特种合金有限公司按棒材、锻件与齿坯形态供应 18CrNiMo7-6 一类表面硬化钢，常备规格支持零切下料与按图定尺，随货附质保书与炉批号，支持第三方复检，常规牌号支持拿样。牌号按 EN 10084 体系，材料号 1.6587，同钢可参照 17CrNiMo6 的对照口径；熔恒可按批次附成分、力学、晶粒度与淬透性记录。