滲碳鋼20MnCr5用作汽車齒輪等傳動零件
滲碳鋼20MnCr5用作汽車齒輪等傳動零件需要對齒輪表面要經過表面滲碳和淬火處理，以得到硬的表面和韌的心部，最終獲得優異的耐磨性能和疲勞強度。傳統的滲碳溫度一般在870~980℃，提高滲碳溫度可以增加滲碳層厚度，縮短滲碳時間，從而提高生產效率。本文研究的零件淬火處理溫度高（930 ℃）且滲碳時間長（3~6 h或更長），該條件下奧氏體晶粒長大的傾向明顯，易出現晶粒粗大或混晶現象。
若齒輪滲碳淬火后出現嚴重的混晶現象，會使得齒輪淬火變形和開裂傾向增大，同時結構強度顯著降低，引起應力集中，容易造成齒輪脆性斷裂。鋼材的奧氏體晶粒出現混晶，可通過微合金工藝對鋼材晶粒進行改善。通過添加微合金元素（如Nb、Al等）可以抑制晶粒長大，細化滲碳層組織，從而提高力學性能，尤其是抗疲勞性能。Nb具有很強的晶粒強化效果，目前已成為國際上在滲碳過程中防止晶粒粗化的主要元素。鋼材的晶粒越細小鋼材的性能越好，細晶鋼可以有更高的強度與韌性，從而提高重載齒輪鋼的疲勞性能。
