[發(fā)明專利]一種Cr－Mn－Ti齒輪鋼及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810014875.1
• 申請(qǐng)日: 2008-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN101275204A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董杰吉;雍歧龍;杜顯彬;張利平;翟正龍;孫新軍;李艷青;范黎明;鄭艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萊蕪鋼鐵股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/28
• 分類號(hào): C22C38/28;C22C33/04;B21B37/74
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，屬于合金鋼類。涉及一種制造齒輪的新型Cr-Mn-Ti齒輪鋼。

背景技術(shù)：

CrMnTi齒輪鋼作為我國(guó)齒輪鋼傳統(tǒng)老產(chǎn)品，50年代由前蘇聯(lián)推薦使用，靠Ti元素細(xì)化晶粒，在冶金、齒輪加工和熱處理等方面國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝成熟、穩(wěn)定。CrMnTi齒輪鋼極易形成鈦的夾雜物，由于該鋼的粘度較大，鋼錠凝固時(shí)出現(xiàn)的TiN上浮困難，于是常以夾雜物的形式存在于鋼中；粒子粗大的TiN會(huì)導(dǎo)致鋼錠在鍛軋過程中產(chǎn)生縱裂，在以后加工及使用時(shí)也易造成淬火裂紋，降低鋼的疲勞壽命；同時(shí)鋼中加入Ti后極易與C形成高熔點(diǎn)的TiC，而在鋼淬火加熱時(shí)，TiC非常穩(wěn)定，不易熔解到奧氏體中，阻止奧氏體晶粒粗化。另一方面TiN和TiC數(shù)量愈多，固溶體中的碳量減少愈多，在引起鋼的強(qiáng)度降低的同時(shí)，由于這些碳、氮化物顆粒可作為奧氏體分解時(shí)新相晶核，從而加速奧氏體的轉(zhuǎn)變，增加鋼的臨界冷卻速度，部分地抵消了元素Mn、Cr提高淬透性的作用，導(dǎo)致CrMnTi齒輪鋼在一定奧氏體化溫度下淬透性降低。之所以在CrMnTi鋼中用Ti合金化，主要是為了滲碳時(shí)奧氏體晶粒不易長(zhǎng)大，以保持材料的韌性，同時(shí)也避免鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度升高。因此，在滿足對(duì)淬透性的標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，保證CrMnTi齒輪鋼在滲碳溫度下晶粒不長(zhǎng)大的最低含鈦量是一個(gè)值得研究的問題。

CN1046353公開了齒輪鋼熱處理工藝方法，屬于金屬材料熱處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)明改變了齒輪鋼，主要是20CrMnTi鋼的碳氮共滲溫度和時(shí)間。

CN1554791公開了一種提高齒輪鋼的淬透性與熱加工性能的方法，其特征是在電爐冶煉過程中，控制鋼水中的P含量，電爐出鋼時(shí)，鋼水中的P≤0.017％，在鋼包精煉爐精煉過程中加入磷鐵合金調(diào)整鋼水中P的含量，使成品鋼中P的含量在0.018-0.026％，在鋼包精煉爐精煉的齒輪鋼成品鋼中，合金元素的含量為齒輪鋼標(biāo)準(zhǔn)的中下限。提高齒輪鋼的淬透性與熱加工性能的方法有效地提高了齒輪鋼的淬透性，離開淬火端9mm處的HRC可提高1-10；有效地提高了齒輪鋼的熱加工性能，把齒輪鋼在鍛造、熱處理、熱加工過程中的開裂比例減少20-40％。

目前，GB/T5216-200420CrMnTiH的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/％標(biāo)準(zhǔn)：

??牌號(hào)??C??Si??Mn??Cr??S?P??Ti??20CrMnTiH??0.17～??0.23??0.17～??0.37??0.8～??1.15??1.0～??1.35??≤0.035?≤0.035??0.04～??0.10

注：殘余元素S、P、Ni、Cu含量按GB/T5216-2004標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼要求。

目前國(guó)內(nèi)20CrMnTiH主要存在的問題是：