湖北车桥有限公司座落于著名的历史文化名城“荆州&dquo;市近郊，是以各类汽车前后桥总成、汽车齿轮为主导产品的专业化生产企业，属国家机械工业骨干企业，湖北省85家重点企业之一。公司创建于1978年，现有员工600多人，占地面积22万平方米，资产总额4.5亿元，2014年实现销售收入6亿元，产品畅销全国，且逐步打入国际市场。   2005年初，湖北车桥通过了英国BSI公司ISO/TS16949、ISO14000、OHSAS18000的现场认证，成为全国同行业首家同时通过质量、环境、职业健康与安全“三标&dquo;认证的企业。2005年底，经中机安协专家评审，湖北车桥成为全国首家通过国家一级安全质量标准化机械制造民营企业。   湖北车桥拥有大批世界一流水平的齿轮加工设备和检测设备，如奥尼康C28六轴联动切齿机、美国M公司3525测齿中心、英国LK公司的G90C三座标测量仪、奥地利热处理生产线，拥有多条数控加工线和多条装配线，具有年产各类汽车前后桥总成20万台、主从动螺旋锥齿轮30万套的生产能力，产品系列覆盖1.5吨至13吨。   湖北车桥具有较强的汽车前后桥及主从动锥齿轮的设计开发能力和工装夹具、模具、工艺装备、检具的设计和制造能力，并可完全按客户的要求选配ABS、自调臂、盘式制动器等装置。   目前，湖北车桥在螺旋锥齿、高速低噪性能和桥总成超长使用寿命等方面取得了突破性进展，赢得了良好商誉。   多年来，湖北车桥始终坚持“质量第一、顾客满意&dquo;的服务宗旨。生产的“博盈&dquo;牌系列产品，以优良的产品质量、合理的销售价格、及时准确的交付、热情周到的售后服务赢得了全国广大用户的赞誉。现与北汽福田汽车股份公司、东风汽车公司、江淮汽车股份有限公司、郑州宇通客车股份有限公司、厦门金龙、厦门金旅、苏州金龙客车公司、扬州亚星客车股份有限公司等数十家国内知名汽车生产厂家配套，建立了稳定良好的合作关系。   湖北车桥有限公司坚持发展主业、抓住机遇做精做强的企业发展战略，形成了主业突出、品种齐全、人心稳定、客商合作环境美好、管理规范、创新能力强、重合同守信用的良好企业形象。公司坚持“系统策划、铸就品质、持续改进、顾客满意&dquo;的质量方针、“以质量求生存，以科技求发展，以品牌求开拓&dquo;的治厂原则和“博采众长，竞合共赢&dquo;的经营理念，以一流的生产工艺，成熟的制造经验，满足国内外市场的需求。

  1.国内外汽车齿轮用钢现状   1.1.国外齿轮钢应用情况   钢中含钼量较低的SCM415、SCM418、SCM420、SCM421钢大多用于中型汽车变速齿轮和轻型汽车国外,最初使用的渗碳齿轮钢基本上是锰钢和锰铬钢,例如日本的SMn420、SMnC420,德国的16MnC5、20MnC5等。此类钢便宜,性能良好。这是当时从经济角度出发,考虑到资源条件而研制的,但它们质量不稳定,强韧性配合差,往往强度指标合格而硬度达不到要求,晶粒粗化倾向大。因此,目前国外汽车工业中已很少采用而逐渐被铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢所取代。德国ZF公司就曾在Mn2C钢的基础上再加硼处理,形成了颇具特色的ZF钢系列,其各方面的性能大大改善。各国渗碳齿轮钢应用状况如下:   日本:主要用铬钢和铬钼钢。如铬钢SC415、SC420和铬钼钢SCM415、SCM418、SCM420、SCM421、SCM822均是日本汽车工业中广泛应用的钢种。铬钢大多数用于小型车的变速箱齿轮。铬钼后桥主、被动齿轮。Mo含量较高的SCM822则用于中型汽车后桥主、被动齿轮。其次是镍铬钼钢,如SNCM415、SNCM420,主要用于要求高淬透性和要求心部韧性较高的重型汽车上,以取代不含Mo的镍铬钢SNC415、SNC815等。   美国:小汽车变速箱以钼钢4023为主。中型汽车变速齿轮及后桥主、被动齿轮以含Ni较低的Ni2C2Mo钢种8620、和8720为主,重型汽车齿轮采用含Ni较高的Ni2C2Mo钢4320和含Mo较高的Ni2C2Mo钢8822。个别重型汽车齿轮采用Ni2C2Mo2B钢94B17。   英国:仍使用传统的Ni钢,如轻、中型汽车采用Ni2Mo类的EN35钢、Ni2C类的EN36钢和Ni2C2Mo类的EN352。重型汽车则采用含Ni2C2Mo较高的EN355。   1.2.国内汽车齿轮钢的应用状况    1.2.1传统齿轮钢我国汽车行业使用的齿轮材料,多年来主要沿用前苏联用钢系列。二十世纪六十至七十年代,为节省C、Ni资源,我国研究了B钢以及Si-Mn、C-Mo、C-Mn系钢。近五年来还研究了易切削钢、渗氮用钢。由于品种繁多,有的因热处理或冶炼造成材料性能不佳,给生产带来了一定的困难。进入八十年代,为了适应汽车齿轮国产化的需要,在消化吸收国外先进技术的基础上,参照国外技术标准和引进产品的实际水平,我国汽车齿轮钢又相继增加类似于美国、日本、德国开展了这些钢种的基础性能,锻造毛坯热处理工艺、齿轮零件的热处理工艺实验研究,并在提高齿轮钢纯净度方面做了大量工作,获得了可靠的数据。1987年以来,我国各特殊钢厂向汽车行业提供国产化齿轮钢数千万吨。   由于新型齿轮钢价格过高,用户不易接受;另外冶炼后续工序中需进行相应的调整和改造,对有的材料研究尚欠深入。因此,对于引进齿轮钢的推广应用还存在很大的障碍。   目前,世界上汽车齿轮生产所采用的热处理工艺主要是气体渗碳。这种常用的渗碳工艺,国外通过计算机不仅可以控制渗碳层层深和表面硬度,而且还可控制表面含碳量、组织中的碳化物及残留奥氏体的形态、分布以及表层硬度梯度等,从而可以得到最,提高了产品的质量。   真空渗碳与离子渗碳工艺,一般压力在200～3000Pa之间。渗碳气体是甲烷和丙烷。在真空热处理中一般选择丙烷,因为在相同的渗碳温度下它更容易分解。低压渗碳最引人注目的一项主要优点是无氧处理介质使得渗碳零件不会产生内氧化。   由于设备能做到提高渗碳温度,从而也缩短了处理周期。低压渗碳可显著减少气体消耗量和排放量,不需要火帘,点燃器和排气装置,在空载时可以停炉;更短的加热和降温时间使系统能获得最大的利用率。   德国ALD在渗碳钢硬化上用气淬取代油淬,其心部硬度高于油淬。这种热处理工艺一般用来生产高档车齿轮。   温度和碳势的控制精度、炉内温度和气氛的均匀性以及淬火油的搅拌、循环等都要求较高。温度和碳势的控制误差大、炉内温度和气氛不均匀,将导致淬火变形加大等缺陷,严重时将造成齿轮报废。由于我国热处理设备技术落后,相当一部分渗碳炉不能进行碳势自动控制,产品表面碳浓度波动大,渗碳齿轮质量差,生产效率低、能耗大、成本高。目前国内气体动态软件在渗碳炉上的应用虽已获得成功,但控制水平和国际上还有很多差距。   在对齿轮渗碳层的工艺测量方法上,我国现行标准规定用金相法测量总层深,这种方法不能直观地反映出淬硬层的硬度分布情况,国际上通用的是用硬度法测量渗碳层有效淬硬层深。目前有些大企业已开始使用硬度法,并正在逐渐推广。   1.3齿轮热处理工艺研究进展   为解决渗碳钢冷加工性能不良的问题,获得良好的金相组织和合适的硬度,寻求一种最佳的预备热处理工艺是很有价值的。某齿轮厂从20世纪末就采用等温退火代替原来的正火工艺。实践表明,等温退火后的齿坯具有良好的切削加工性能,能够减少刀具的磨损,延长刀具的寿命。另外也能不同程度地稳定零件最终热处理的淬火变形。   目前,国外汽车生产厂家对齿轮锻坯普遍采用等温退火处理,对不同的材料规定了不同的等温退火工艺。国内外的生产实践表明,经等温退火处理的齿轮不仅机加工性能大大提高,而且渗碳淬火后的变形也明显减少。   1.4齿轮热处理技术的发展趋势   1)研究开发新型齿轮用钢,如20CNi2Mo、17CNiMo6。   2)研究开发齿轮热处理新工艺,如直升式渗碳   3)随着我国汽车生产朝高质量、大批量方向发展,各汽车制造厂也越来越重视汽车齿轮锻坯的预先热处理。现代化的大批量生产,能获得均匀的组织和硬度,加工性能,合金渗碳钢火处理,目的是调整钢件的显微组织和硬度,改善其切削加工性能,并为渗碳淬火作好组织准备,以减少淬火变形。但是,近年来,随着齿轮新材料的开发、齿轮材料的多样化和对齿轮质量的高标准要求,正火工艺常常难以满足生产的实际需要,尤其是大功率发动机的问世,促进了新型C2Ni2Mo系列钢的开发和应用,使锻后热处理工艺的研究显得更为重要和迫切。   正火时,钢的组织转变是在连续冷却过程中、即一定的温度范围内进行的,所得到的组织不均匀,而且批量正火时,锻坯往往成堆在空气中冷却或吹风冷却,其冷却速度易受其在堆中的位置及周围环境的影响,造成同批零件的硬度波动较大,同时又会增大渗碳淬火时的变形量。当材料中的C、Mn、Mo、C等元素含量较高时,正火后的金相组织常有粒状贝氏体组织出现,使得零件正火后的硬度高,造成不良品。为了降低硬度,常采用高温回火,这样虽然保证了锻件硬度,但因组织中的贝氏体不能完全消除,且贝氏体组织回火转变产物的弥散度较高,零件切削性能不好。为达到产品需要的硬度,需进行二次加热回火,明显加大了热处理的能耗和工艺成本。   4)齿轮热处理变形与控制技术研究及精密齿轮热处理技术。   5)开发齿轮成形新工艺。   6)在应用渗碳齿轮钢的新材料中,采用齿轮喷丸强化技术,或采用齿轮电抛光修形处理技术,可以大大提高齿轮的抗疲劳能力和表面耐磨性能。据此,可以开发出大模数重载齿轮。   综上所述,近年来,随着我国汽车行业新产品的开发,国内目前使用的齿轮用钢已远不能满足性能要求,优质汽车渗碳齿轮用钢的开发和应用势在必行。因此,对汽车渗碳齿轮新材料的与热处理工艺的研究具有很大的现实意义,它将推动汽车渗碳齿轮技术的进步和发展。