齒輪鋼是可用于齒輪加工和制造的鋼材的總稱。一般有20#鋼等低碳鋼，20cr等低碳合金鋼。、20CrMnTi等，中碳鋼：35#鋼，45#鋼等，中碳合金鋼：40Cr、42CrMo、35CrMo等，都可以稱為齒輪鋼。這種鋼材通常在熱處理后具有良好的強(qiáng)度、硬度和韌性，或者表面耐磨，心臟具有良好的韌性和抗沖擊性。
齒輪鋼是汽車、鐵路、船舶和工程機(jī)械中使用特殊合金鋼的關(guān)鍵材料之一。它是確保安全的核心部件的制造材料。近年來，齒輪鋼正朝著高性能、長壽命、穩(wěn)定運(yùn)行、低噪音、安全、低成本、易加工、多品種等方向發(fā)展。
淬透性是齒輪鋼的重要性能指標(biāo)之一。主要保證不同尺寸齒輪的心臟硬度，有利于控制齒輪的熱處理變形。齒輪鋼的淬透性和淬透性帶寬的控制主要取決于化學(xué)成分及其均勻性。也就是說，碳、錳等對淬透性影響較大的元素的控制，鋼的內(nèi)部控制成分范圍是根據(jù)鋼中碳和合金元素對淬透性各點(diǎn)硬度值的影響來確定的。
氮、氫、氧等有害元素與鋼中的氧化物和硫化物混合，會降低鋼的機(jī)械性能，惡化鋼的工藝性能，從而影響汽車滲碳齒輪的使用壽命。
目前，國內(nèi)外對齒輪鋼氧含量的要求控制在20×10-6以下，國際先進(jìn)水平為12×不到10-6，而國內(nèi)一些特殊鋼廠已經(jīng)達(dá)到15×10-6以下。
顆粒尺寸是齒輪鋼的重要指標(biāo)。齒輪鋼中的細(xì)小均勻奧氏體顆粒經(jīng)淬火后得到細(xì)馬氏體組織，顯著改善了齒輪的疲勞性能，減少了齒輪熱處理后的變形。齒輪鋼的顆粒尺寸要求≥6級，通常在冶煉過程中控制鋼中殘余鋁含量達(dá)到細(xì)化晶粒。
帶狀組織是鋼的組織缺陷。對于齒輪鋼來說，嚴(yán)重的帶狀組織會影響滲碳的均勻性，增加淬火變形程度，使?jié)B碳齒輪的尺寸精度較差。因此，齒輪鋼的帶狀組織要求不超過3級。
為了減少或消除齒輪鋼的帶狀組織，在冶煉和軋制過程中應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施。在冶煉過程中，應(yīng)盡量減少鋼中有害元素、氣體和雜物的含量；在澆注過程中，應(yīng)采用低澆注溫度、提高冷卻速度和電磁攪拌；在軋制過程中，應(yīng)采用高剛度、大變形的工藝，以增加軋制（鍛造）的比例，并應(yīng)提高終軋制溫度。
分類用途
1)42CrMo齒輪鋼具有強(qiáng)度高、淬透性高、韌性好、淬火時變形小、蠕變強(qiáng)度高、高溫時持久強(qiáng)度高等特點(diǎn)。
用于制造要求比35CrMo鋼強(qiáng)度更高、調(diào)質(zhì)截面更大的鍛件，如機(jī)車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、壓力容器齒輪、后軸、負(fù)載較大的連桿和彈簧夾；也可用于2000m以下的石油深井鉆桿接頭和打撈工具；也可用于彎曲機(jī)的模具。
2）20CrMnTiH是一種性能良好的滲碳鋼。經(jīng)滲碳淬火后，具有高淬透性、堅(jiān)硬耐磨的表面和堅(jiān)韌的心臟？低溫沖擊韌性高，焊接性中等，正火后切削性好。
用于制造截面，承受高速、中等或重載荷，30mm的沖擊和沖擊
摩擦的重要部件；例如：齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。它是18CrMnTi的替代鋼，廣泛用作滲碳部件，在汽車.拖拉機(jī)行業(yè)用于截面小于30mm；重要的滲碳部件，承受高速.中、重負(fù)荷和沖擊.摩擦；例如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等
