真空渗碳可降低渗碳中的氧势，从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度；稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度，由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散，而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多，它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散，从而有助于减轻非马氏体组织的产生。
为解决这一问题可以采用两种：1）采用特殊的热处理工艺。2）通过合金设计，抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能，Cr元素次之，Mn抗氧化能力弱，而Si的抗氧化能力弱（Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍）。因此为减小晶界氧化并保证淬透性，在齿轮钢成分设计时，应适当降低易氧化元素的含量，是Si的含量，相应地难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道，将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以表面组织异常，而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生
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与、德国、美国生产的齿轮钢相比，齿轮钢存在的差距主要是：钢的牌 未形成系列化，产品标准落后；钢的淬透性带较宽，国外钢的淬透性带已经达到4HRC，而在6-8HRC左右，并且不够；钢的纯净度较低，从?。
此外，在轧制过程中如何保证疏松等低倍缺陷在很小且芯部范围内，也是未曾研究的领域，因为低倍组织缺陷会对零件后续加工以及热处理变形带来很多不利影响。目前，汽车用齿轮钢的主体钢种仍是20CrMnTi，该钢种通常采用气体渗碳工艺，由于渗碳中氧化性气体的存在，导致渗层中对氧亲和力较大的元素Si、Mn、Cr在晶界处发生氧化，形成晶界氧化层。
晶界氧化层的发生会导致渗层Si、Mn、Cr等合金元素固溶量下降，降低渗层的淬透性，从而降低渗层的硬度并导致非马氏体组织的产生，进而显著降低齿轮的疲劳性能。为解决这一问题可以采用两种：1）采用特殊的热处理工艺。