除钼位于聊城20号精密管的规范范围的上限外，其他所有合金元素位于规范范围的下限。随后以最佳化学组成范围为中心，该规范成分范围降低到75%、50%、25%和10%。之前给出了这些模拟的结果。

以最佳化学成分为中心，随成分规范范围的减少，变形波动和变形绝对值降低。以最佳成分为中心，聊城20号精密管的成分范围降低50%，绝对变形量下降了9%，变形波动减少了33%。

这与采用平均化学成分降低的模拟结果形成强烈反差对比，在后面模拟中，假定绝对变形值保持不变。在渗碳淬火工序中，聊城20号精密管齿轮钢中化学成分对变形产生影响，这可以用聊城20号精密管的成分对钢的淬透性和相变的影响进行解释。

淬透性对变形有很大的影响。现聊城20号精密管制造商已通过控制淬透性和钢的成分规范，来控制聊城20#精密无缝管的变形。上述研究结果可为聊城20号精密光亮管渗碳工艺中控制变形提供参考意见。对于本文中的小齿轮渗碳，如采用SAE8620钢的成分范围，变形波动在13%范围。通过缩小商用钢规范中的成分范围，可以显著降低聊城20号精密管的变形波动。

然而，对于降低绝对变形量，以最佳成分为中心，紧缩聊城20号精密管的规范成分范围更为有效。上述工作提供一种研究方法，研究在渗碳期间由于化学成分变化而引起的变形波动。同时也提供一个减少变形波动和减少绝对变形方法。此外，采用两个等效牌号的聊城20#精密钢管，研究和评估他们在渗碳过程中行为。

综合计算材料工程（Integratedcomputationalma-terialsengineering，ICME）是一门跨学科（设计、制造、材料工程）且具有综合特色的新兴学科，其中对计算模型、实验设计和制造工艺进行优化，以减少开发材料体系或制备工艺的时间和成本。

为在汽车、航空航天和海洋运业中快速实现ICME，已经推荐了详细的框架、具体工作流程、方法和行动准则。采用材料设计框图，计算设计出了三种不同聊城20号精密管齿轮合金的优化成分，即FerriumC61、C64和C69。

为得到高抗疲劳性、高抗拉强度、高淬透性、高热稳定性和低变形性能的聊城20号精密钢管材料，采用了纳米尺度的碳化物强化，对这些合金聊城20号精密管进行计算设计，设计内容包括了如低压渗碳和回火等所有生产环节。

这些合金钢聊城20号精密管适用于制作高性能齿轮、凸轮轴和轴承，此外还可以用于生产包括越野赛车主轴和直升机旋翼主轴零件。