齿轮钢的现状和发展方向齿轮在工作时，长期受到可变载荷冲击力、接触应力、脉动弯曲应力和摩擦力等各种应力的影响，同时也受到加工精度、装配精度、外硬点磨削等各种因素的影响。因此，齿轮钢极易损坏。因此，齿轮钢需要具有高强度和韧性、疲劳强度和耐磨性。  为了生产高质量的齿轮钢，一方面要求钢厂向用户提供淬透性稳定、满足用户技术要求的齿轮钢产品；另一方面，齿轮钢也需要优化现有技术，引进新技术来提高齿轮质量。

与日本、德国和美国生产的齿轮钢相比，中国齿轮钢的差距主要有:钢的品牌没有系列化，产品标准落后；钢的淬透性带较宽，国外钢的淬透性带已达到4RC，而中国钢的淬透性带约为6-8HRC，不够稳定。钢的纯度相对较低。从日本、德国、奥地利等国进口的齿轮钢的氧含量在(7-18)×10-6之间波动，中国的约为(15-25)×10-6。非金属夹杂物分散不充分，分布不均匀，并且具有大颗粒夹杂物。粒度要求不同。中国齿轮钢一般要求晶粒度为5-8，而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度不应大于6。日本开发了一系列低硅抗晶界氧化渗碳钢，可将晶界氧化层减少至≤5μm，而SCM420H等铬钼钢为15-20 μm；平均使用寿命短，单位产品能耗大，劳动生产率低。

此外，如何保证轧制过程中孔隙率等低功率缺陷在小的核心范围内，也是我国尚未研究的领域，因为低功率结构缺陷会给零件的后续加工和热处理变形带来很多不利影响。

目前，我国汽车齿轮钢的主要钢种仍为20CrMnTi。这种钢种通常采用气体渗碳工艺。由于渗碳气氛中氧化气体的存在，渗碳层中对氧有较大亲和力的元素硅、锰和铬在晶界被氧化形成晶界氧化层。

晶界氧化层的出现将导致硅、锰、铬等合金元素固溶量的减少。从而降低渗透层的淬透性，从而降低渗透层的硬度并导致非马氏体结构的产生，从而显著降低齿轮的疲劳性能。

为了解决这个问题，可以采用两种方法:1)采用特殊的热处理工艺真空渗碳可以降低渗碳气氛中的氧势，从而有效降低渗碳层晶界氧化的发生程度。稀土渗碳工艺也能降低晶界的氧化程度。由于稀土优先在工件表面富集，并优先沿钢的晶界扩散，并且它与氧的亲和力比硅、锰和铬高得多，因此它将优先与氧结合，并防止氧原子继续向内扩散，从而有助于减少非马氏体结构的产生  2)通过合金设计开发抗晶界氧化齿轮钢  镍和钼的抗氧化性强，其次是铬，锰的抗氧化性弱，而硅的抗氧化性最弱(硅的氧化倾向是铬和锰的10倍) ，因此，为了减少晶界氧化并确保淬透性，在齿轮钢的成分设计中，应适当降低易氧化元素，尤其是硅的含量，并相应增加硬可氧化元素镍和钼的含量。

据报道，将硅、锰和铬分别控制在0.05%、0.35%和0.01%可以完全抑制表面组织异常，即使在1000℃时，晶界氧化也很少发生。

为了满足汽车工业高性能、轻量化的发展要求，未来应重点发展窄淬透性齿轮钢、超低氧渗碳钢、低晶界氧化物渗碳钢、超细晶粒渗碳钢、提高高温硬度和抗高温软化性能的渗碳钢、易切削齿轮钢、冷锻齿轮钢等。