汽车部件减重是实现节能降耗的主要途径之一。汽车轴类部件包括后桥半轴、贯通轴等，其减重主要通过减少轴杆直径来实现。减重必然伴随着半轴设计承载应力的提高，因此对半轴材料的力学性能提出了更高的要求，特别是其扭转疲劳强度必须满足产品使用性能要求。半轴通常通过热处理的方法来提高强度进而提高承载设计应力。最早是采用调质热处理实现半轴的减重降耗，此时半轴承载应力在300N/mm2水平，所用材料多为Cr、Mo系合金结构钢。近年来我国重型货车设计吨位逐渐增加，导致在半轴轴杆半径增加的同时设计承载应力也越来越高，目前已达700N/mm2以上的水平。
半轴传统用钢是通过调质热处理提高材料整体强度指标，同时通过感应淬火处理实现材料表层强度的进一步提高。目前认为感应淬火的表层强化对部件可靠性和耐久性影响显著，因此要求半轴材料要具有良好的淬透性，以满足表面感应淬火有效层深度和调质热处理心部硬度的要求。基于此开发了新的高性能微合金非调质半轴用钢，与传统半轴用钢相比，微合金非调质钢的应用不仅实现了减重、节材，还降低了半轴生产制造过程的能源消耗，社会效益和经济效益显著。
扭转强度和扭转疲劳寿命是半轴最重要的两项性能指标。其中扭转强度随硬化层深度提高呈线性增加，当有效硬化层深度与半轴轴杆半径比为0.45时，扭转强度最大，大约为1400N/mm2。而扭转疲劳性能随有效硬化层深度与轴杆半径呈非线性关系，有效硬化层深度与轴杆半径比在0.60时，半轴的扭转疲劳强度达到最大值，随有效硬化层深度的继续增加，扭转疲劳强度显著下降。半轴用钢的材料强度与韧度呈负相关性，即随着硬度和强度的增加，材料韧度降低。为了获得优良的材料强韧性匹配，必须控制半轴热成型工艺的奥氏体晶粒的长大和热处理过程中马氏体转变的效果。通过加入合金元素可改善钢材的淬透性、固溶强化、弥散强化和夹杂物的形成等冶金特性。研究发现，加入少量V、Nb等微量合金元素形成弥散细小的氮化物、碳化物或氮碳混合物，可起到弥散强化和晶粒细化效果，而这些弥散物通过增加晶界密度和钉扎位错可改善半轴材料的断裂韧度。（余冶）
