Thép Làm Bánh Răng: Thành Phần Thiết Yếu Trong Chế Tạo Thiết Bị
- Th12 25, 2025, at 1:37 pm
- SMM
Thép bánh răng là thuật ngữ chung chỉ loại thép có thể sử dụng trong chế tạo bánh răng. Sau khi xử lý nhiệt theo yêu cầu sử dụng, loại thép này thường sở hữu độ bền, độ c cứng và độ dẻo dai tốt, hoặc thể hiện khả năng chống mài mòn bề mặt kết hợp với lõi dẻo dai chịu va đập.
1. Định nghĩa
Thép bánh răng là thuật ngữ chung chỉ loại thép có thể sử dụng để chế tạo bánh răng. Sau khi xử lý nhiệt theo yêu cầu sử dụng, loại thép này thường sở hữu độ bền, độ c cứng và độ dẻo dai tốt, hoặc thể hiện khả năng chống mài mòn bề mặt với lõi dẻo dai và chịu va đập.
2. Phân loại
Dựa trên hàm lượng carbon và hợp kim, thép bánh răng có thể được phân thành thép carbon thấp như thép cấp 20, thép hợp kim thấp như 20Cr và 20CrMnTi, thép carbon trung bình như thép cấp 35 và cấp 45, và thép hợp kim trung bình như 40Cr, 42CrMo và 35CrMo.
Theo dãy hợp kim, thép bánh răng có thể được phân loại thành dãy Cr-Mn-Ti, dãy Cr, dãy Mn-Cr, dãy Cr-Mo, dãy Cr-Mn-B và dãy Cr-Ni-Mo.
Trung Quốc: Các mác thép bánh răng truyền thống tuân theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ, trong đó phổ biến nhất là dãy Mn và dãy Mn-Cr. Các mác tiêu biểu nhất là 20CrMnTi và 20CrMo. Các tiêu chuẩn quốc gia GB/T 3077-2015, GB/T 5216-2014, GB/T 33160-2016 và tiêu chuẩn hiệp hội ngành bánh răng CGMA 001-2012 "Điều kiện kỹ thuật cho thép bánh răng ô tô" quy định các yêu cầu kỹ thuật đối với thép bánh răng, trong đó GB/T 33160 chủ yếu đề cập đến thép bánh răng cho phát điện phong năng.
Nhật Bản: Thép bánh răng được phân loại chi tiết theo ứng dụng thực tế, chủ yếu bao gồm dãy Cr, dãy Cr-Mo và dãy Ni-Cr-Mo. Ví dụ, dãy Cr (như SCr415) chủ yếu được sử dụng trong bánh răng hộp số của xe nhỏ; dãy Cr-Mo (như SCM420) được áp dụng cho bánh răng chủ động và bị động của cầu sau ô tô nhỏ (trong đó SCM822, với hàm lượng Mo cao hơn, được dùng cho bánh răng chủ/bị động cầu sau xe cỡ trung); dãy Ni-Cr-Mo (như SNCM415) được sử dụng cho xe hạng nặng yêu cầu khả năng tôi thấu cao và độ dẻo dai lõi. Tiêu chuẩn Nhật Bản JIS G4052 quy định các yêu cầu kỹ thuật chính cho thép bánh răng.
Hoa Kỳ: Đối với hộp số xe nhỏ, chủ yếu sử dụng thép Mo 4023. Đối với bánh răng hộp số xe cỡ trung và bánh răng chủ/bị động cầu sau, chủ yếu sử dụng các loại thép có hàm lượng Ni thấp như 8260 và 8720. Đối với xe hạng nặng, chủ yếu sử dụng thép có hàm lượng Ni cao như 4320 và thép có hàm lượng Mo cao như 8822, một số xe hạng nặng sử dụng thép chứa boron 94B17. Các tiêu chuẩn Hoa Kỳ SAE J1268 và ASTM A304 quy định các yêu cầu kỹ thuật chính cho thép bánh răng. Đức: Chủ yếu bao gồm dãy Mn-Cr, dãy Cr-Mo, dãy ZF (dãy Mn-Cr có thêm B), dãy Cr-Ni-Mo, v.v., chẳng hạn như 17CrNiMo6. Các yêu cầu kỹ thuật chính cho thép bánh răng được quy định trong các tiêu chuẩn Đức DIN EN 10084 và DIN 17210.
3. Quy trình sản xuất
Về cơ bản, quy trình sản xuất thép bánh răng tại Trung Quốc có hai dạng chính:
(1) Lò điện (hoặc lò thổi oxy) + tinh luyện LF (hoặc VAD hoặc RH) → đúc phôi bằng khuôn → cán (hoặc rèn) sơ cấp thành phôi cán/phôi đúc → cán tinh bằng máy cán dãy mở hoặc bán liên tục → gia công tinh → kiểm tra và nhập kho;
(2) Lò điện hồ quang công suất cực cao (quy trình sản xuất thép sạch) (hoặc lò điện hồ quang xả đáy lệch tâm EBT) + tinh luyện LF/VD → đúc liên tục phôi vuông thép hợp kim → cán tinh bằng máy cán (bán) liên tục → gia công tinh → kiểm tra và nhập kho.
II. Sản lượng tăng trưưởng ổn định và chất lượng được nâng cao, tốc độ tập trung hóa tăng nhanh
Sản lượng ngành thép bánh răng duy trì đà tăng trưưởng ổn định trong nhiều năm liên tiếp. Theo thống kê của Hiệp hội Doanh nghiệp Thép Đặc chủng Trung Quốc, sản lượng thép thô bánh răng của các doanh nghiệp thành viên trọng điểm đạt 5,02 triệu tấn vào năm 2024, tăng 39,1% so với năm 2021. Trong bối cảnh cạnh tranh trên thị trường thép giá trị gia tăng thấp ngày càng khốc liệt, các doanh nghiệp hàng đầu đang đẩy nhanh đột phá vào phân khúc "chuyên môn hóa, tinh gọn, đặc thù và đổi mới". Thông qua các biện pháp như tối ưu hóa chi phí toàn trình, nâng cấp dây chuyền sản xuất thông minh và tích hợp sâu với nhu cầu sử dụng cuối cùng, họ đã đạt được mục tiêu giảm chi phí - tăng hiệu quả, dẫn đến chất lượng phát triển ngành không ngừng được cải thiện. Dựa trên tốc độ giải phóng công suất hiện tại và dự báo nhu cầu thị trường, sản lượng thép thô bánh răng của các doanh nghiệp thành viên trọng điểm dự kiến đạt 5,6 triệu tấn vào năm 2025, tăng 11,6% so với cùng kỳ.
Mức độ tập trung giữa các nhà sản xuất thép bánh răng hiện ở mức cao. Tập đoàn CITIC Pacific, Tập đoàn Baowu, Tập đoàn Shagang, Tập đoàn Valin và Tập đoàn HBIS cùng nắm giữ thị phần vượt quá 50%. Bên cạnh đó còn có Tập đoàn Ansteel và Tập đoàn Jianlong cùng một số đơn vị khác. Các doanh nghiệp hàng đầu, tận dụng lợi thế về năng lực R&D, kiểm soát chi phí và nguồn khách hàng ổn định, đang mở rộng quy mô thông qua sáp nhập, mua lại, thay thế công suất và các hình thức khác. Trong khi đó, các doanh nghiệp vừa và nhỏ bị ép bởi nhiều áp lực bao gồm ngưưỡng tiêu chuẩn môi trường, rào cản công nghệ và biến động giá nguyên liệu thô, khiến không gian sinh tồn không ngừng thu hẹp, dẫn đến chuyển đổi mô hình kinh doanh hoặc rút lui khỏi thị trường. Xu thế "mạnh được, yếu thua" trong ngành ngày càng rõ nét. III. Nhu cầu ô tô ổn định và hiệu ứng cụm công nghiệp nổi bật
Thép bánh răng là nguyên liệu thô cốt lõi cho sản xuất bánh răng, và bánh răng, với tư cách là các bộ phận cơ bản then chốt không thể thiếu trong ngành cơ khí, đóng vai trò là phương tiện truyền động trung tâm cho đại đa số thiết bị máy móc hoàn chỉnh. Các tình huống ứng dụng của thép bánh răng rộng rãi, và tương ứng, ngành công nghiệp bánh răng của Trung Quốc chủ yếu bao gồm ba phân khúc chính: bánh răng xe cộ, bánh răng công nghiệp và thiết bị bánh răng chuyên dụng. Trong số này, bánh răng xe cộ chiếm 62% thị phần; bánh răng công nghiệp, bao gồm bánh răng thông dụng và chuyên dụng, lần lượt chiếm thị phần 18% và 12%; thiết bị bánh răng chiếm 8% thị phần.
Từ góc độ cơ cấu nhu cầu của người dùng cuối, ngành công nghiệp ô tô là lĩnh vực tiêu thụ cốt lõi, chiếm hơn 50% và là động lực chính thúc đẩy tăng trưởng sản xuất thép bánh răng; tiếp theo là ngành cơ khí, với t tỷ trọng gần 30%; nhu cầu còn lại phân bổ trên các lĩnh vực như đồ gia dụng, y tế và vận tải đường sắt.
Về mặt khu vực, các c cụm công nghiệp bánh răng trong nước thể hiện hiệu ứng đáng kể. Chịu ảnh hưởng của các ràng buộc như chi phí vận chuyển, chu kỳ cung ứng và mức độ phối hợp sản xuất, các đối tác trong ngành bánh răng Trung Quốc ngày càng tập trung và chuẩn hóa theo khu vực. Hiện tại, c cụm công nghiệp bánh răng lớn nhất Trung Quốc nằm ở phía đông Trung Quốc, chiếm hơn 50% thị trường bánh răng quốc gia về sản xuất và tiêu thụ. Tiếp theo là các khu vực tập trung ở Bắc Kinh-Thiên Tân-Hà Bắc, đông bắc Trung Quốc và Tứ Xuyên-Trùng Khánh. Trong số này, các sản phẩm bánh răng hộp số tay c cỡ trung và lớn cho ô tô chủ yếu đặt tại Trường Xuân và Trùng Khánh, trong khi bánh răng chuyên dụng, thông dụng và trọng tải nặng chủ yếu phân bố ở Hà Bắc, Chiết Giang, Giang Tô và các khu vực khác.
IV. Hai Động Lực Cung và Cầu: Thép Bánh Răng Bước Vào Giai Đoạn Mới Tăng Trưởng Song Hành về Lượng và Chất
Về phía cung, trong bối cảnh cuộc chiến sâu rộng trong ngành thép, toàn bộ ngành bị buộc phải tăng tốc lặp lại công nghệ và đột phá quy trình, thúc đẩy sản phẩm thép bánh răng hướng tới sự phát triển cao cấp và hiệu suất cực đoan. Cùng với việc thực thi liên tục các chính sách kiểm tra bảo vệ môi trường và kiểm soát kép về tiêu thụ năng lượng và cường độ năng lượng, các doanh nghiệp vừa và nhỏ dần rút lui hoặc chuyển đổi, làm tăng tốc c củng cố ngành và nổi bật lợi thế công suất và công nghệ của các doanh nghiệp hàng đầu. Về phía cầu, ngành công nghiệp ô tô vẫn là trụ cột chính của tiêu thụ thép bánh răng, với sự thâm nhập nhanh chóng của xe điện mới (NEV) hiệu quả bù đắp sự sụt giảm nhu cầu cho xe động cơ đốt trong. Lĩnh vực máy móc xây dựng, được h hỗ trợ bởi hai động lực lấp đầy khoảng trống cơ sở hạ tầng trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài, đang thúc đẩy tăng trưởng ổn định nhu cầu thép bánh răng thông qua các mẫu lõi như máy xúc, cần cẩu và xe tải. Đồng thời, các lĩnh vực sản xuất mới nổi như robot công nghiệp và máy công c cụ chính xác đang trỗi dậy nhanh chóng, trở thành điểm tăng trưởng mới cho nhu cầu thép bánh răng. Tóm lại, ngành thép bánh răng đang bước vào giai đoạn mới "tăng trưưởng song hành về lượng và chất", với sự phát triển cao cấp, tùy chỉnh và xanh là các hướng đi cốt lõi xuyên suốt quá trình tiến hóa của ngành.
