新型高合金齿轮钢均为低碳合金结构钢，经渗碳、淬火回火后使用，以17CrNiMo6为典型钢种，主要用于重载齿轮。长期以来，在应用高合金齿轮钢时发现存在一些问题，其中最突出的问题是有效硬化层深度所对应的碳浓度问题——参考含碳量，长期使用中一直未得到很好的解决，国内在这方面的研究不多，尚无理想的结果，有待进一步的探讨和研究。
通常，规定金相法以渗碳层表面到心部过渡区的一半处为界限，定碳法则是从表面到含碳量0.35（w，%）处为界限，即认为这两种方法确定的界限处淬火硬度基本上为550HV。目前，随着我国对节能环保意识的不断增强，加之热处理行业是耗能很大的行业，寻求在渗碳过程中在保证热处理质量的同时节省能源成为一项热点。郑州机械研究所的技术人员对目前广泛应用的合金渗碳钢17CrNiMo6界限含碳量影响因素进行了分析研究，通过合理调整渗碳的强渗和扩散时间，从而大大节约了能源，同时也为高合金钢的应用提供了一定的理论依据。
试验材料17CrNiMo6的化学成分为0.18C、0.25Si、0.80Mn、1.41Cr、1.26Ni、0.24Mo、0.002S、0.014P(w,%)。将17CrNiMo6钢加工成2根标准端淬试样和1根剥层碳分析试样。为保证两种试样的碳浓度分布相同，将两种试样在渗碳炉中同时渗碳，将表面含碳量控制在0.8%以内。然后端淬试样经重新加热进行端淬试验，剥层试样经高温回火后作剥层碳浓度分析。
分析结果表明，17CrNiMo6的参考含碳量并不是一个不变的量，它随端淬距离的变化而变化，根据试样直径与端淬距离的关系，可估测不同直径工件的参考含碳量。因此，同种钢材而直径不同的工件，所需的参考含碳量不同。目前生产中只按渗碳深度进行渗碳，不考虑工件尺寸对参考含碳量的影响是不正确的。由于合金成分和冷却状态对参考含碳量也存在很大影响，因此对批量生产的某种齿轮来说，淬火冷却状况应在相同状态下进行，否则会严重影响渗碳淬火质量。17CrNiMo6钢的最佳淬透性的含碳量大约在0.7～0.8%之间。（余冶）
