在1Cr5mo無縫鋼管中加入微合金元素Nb，Nb 能與N、C 結合，形成氮化物、碳化物，可顯著提高再結晶溫度，阻止奧氏體晶粒的長大，從而細化晶粒，改善材料的性能。鋼材通過脫氣處理，使得非金屬夾雜物的尺寸減小，級別提高，能夠顯著提高齒輪接觸疲勞強度。鋼材達到淬透性帶的寬窄、大小影響齒輪的熱處理畸變以及齒輪的心部硬度，淬透性帶要比標準要求范圍小得多，這主要是鋼材的冶煉質量提高，化學成分控制嚴格，波動小的結果�？紤]齒輪在滲碳及淬火過程中的畸變，20CrMoH、22CrNi2MoNbH 鋼按美國C 型缺口式樣經滲碳、淬火后，測得的平均畸變率d分別為3.89%、2.54%[3]。對于模數是12 mm 的齒輪，通常淬透性值以J9 的大小最為關鍵，J9 = 30 ～42 HRC比較合適，當J9 > 42 HRC 時，材料在滲碳淬火后，不僅畸變量大，而且在使用過程中易產生脆性斷裂。淬透性帶越窄越好，便于降低熱處理畸變。參考日本小松公司使用SNCM420H-K 鋼材，并與撫順特鋼公司確定為22CrNi2MoNbH 鋼，通過電爐冶煉1Cr5mo無縫鋼管并進行爐外脫氣精煉。 
　　2、熱處理工藝參數確定 
　　2.1、1Cr5mo無縫鋼管的工序流程 
　　鍛造1Cr5mo無縫鋼管毛坯—毛坯等溫退火—初精加工齒輪—齒輪滲碳—高溫回火—齒輪加工(螺紋) —齒輪淬火—1Cr5mo無縫鋼管低溫回火—精磨齒輪。 
　　2.2、熱處理工藝 
　　對含Nb 的20CrNi2Mo 鋼分別進行880、900、920、940、960 ℃溫度下保溫1 h 后淬水，之后測奧氏體晶粒度，在920 ℃ 之前晶粒度無變化，940 及960 ℃晶粒有長大，在920 ℃保溫10 h 后晶粒沒有發生明顯的長大，晶粒度為8 ～ 9 級。 
　　2.3、試驗結果 
　　1Cr5mo無縫鋼管毛坯經等溫退火后的硬度為156 ～ 207 HB，齒坯具有良好的切削加工性能，能夠減少刀具的磨損，延長刀具的壽命。還有穩定滲碳淬火時的畸變。齒輪滲碳及淬火在易普森多用爐中進行的。經長時間滲碳后，要求達到滲碳深度2.4 ～ 3.0 mm，用維氏硬度計進行檢測，達到2.6 mm，按550 HV 處的碳濃度w(C) = 0.4%，測得1Cr5mo無縫鋼管表面碳濃度。

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