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與日本、德國、美國生產的齒輪鋼相比,中國齒輪鋼存在的差距主要是:鋼的牌號未形成系列化,產品標準落后;鋼的淬透性帶較寬,國外鋼的淬透性帶已經達到4HRC,而中國在6-8HRC左右,并且不夠穩定;鋼的純凈度較低,從日本、德國、奧地利等國進口的齒輪鋼,其氧含量波動在(7-18)×10-6,中國在(15-25)×10-6左右,并且非金屬夾雜物彌散程度不夠,分布不均,大顆粒夾雜物較多;晶粒度要求不同,中國齒輪鋼晶粒度級別一般要求5-8級,而日本特別強調滲碳齒輪鋼的晶粒度應不粗于6級;日本開發了低硅抗晶界氧化滲碳鋼系列,可使晶界氧化層降低到≤5μm,而SCM420H等Cr-Mo鋼為15-20μm;平均使用壽命短,單位產品能耗大,勞動生產率低。此外,在軋制過程中如何保證疏松等低倍缺陷在很小且芯部范圍內,也是中國未曾研究的領域,因為低倍組織缺陷會對零件后續加工以及熱處理變形帶來很多不利影響。


汽車方面
對于汽車輪轂軸承,中國目前廣泛應用的是第1代和第2代輪轂軸承(球軸承),而歐洲已廣泛采用第3代輪轂軸承。第3代輪轂軸承的主要優點是可靠、有效載荷間距短、易安裝、無需調整、結構緊湊等。目前,中國引進車型大多采用這種輕量化和一體化結構輪轂軸承。
鐵路車輛方面
目前,中國鐵路重載列車用軸承采用國產電渣重熔G20CrNi2MoA滲碳鋼制造,而國外已經將超高純軸承鋼(EP鋼)的真空脫氣冶煉技術、夾雜物均勻化技術(IQ鋼)、超長壽命鋼技術(TF鋼)、細質化熱處理技術、表面超硬化處理技術和先進的密封潤滑技術等應用到軸承的生產和制造,從而大幅度了軸承的壽命與可靠性。中國電渣軸承鋼不僅質量低,而且成本比真空脫氣鋼高出2000-3000元/噸,未來中國需要開發超高純、細質化、均勻化與質量穩定的真空脫氣軸承鋼取代目前采用的電渣軸承鋼。



雖然降低鋼中氧及夾雜物含量是獲得純凈鋼的一種途徑,但是要想得到零夾雜的彈簧鋼比較困難,為此有研究者提出了氧化物冶金技術,這是一種有效的晶粒細化的方法,是實現鋼鐵材料強度與韌性成倍提高的有效方法。它利用鋼中細小彌散的高熔點非金屬夾雜物,主要是氧化物、硫化物以及氮化物,作為晶內鐵素體的形核核心,從而起到細化晶粒的作用。國內外已經對Ti、Zr氧化物體系做了系統的研究,認為含鈦氧化物是理想的。在奧氏體晶粒內鈦的氧化物質點成為針狀鐵素體有效形核地點,促進晶內鐵素體形成。但是,由于鋼種成分的限制,鈦氧化物冶金的推廣受到了限制。近幾年開始對稀土元素進行研究,可以利用稀土元素的強脫氧脫硫能力及產物熔點高的特點來研究稀土氧化物對鋼材性能的影響。



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