[發明專利]一種CrMnTi系齒輪鋼及其加工工藝

有效

• 申請號: 201010606581.5
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102011057A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 姚忠;周勝剛;張帆;曹娜;周攀;潘東勝;張淑紅
• 申請（專利權）人: 承德建龍特殊鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/28
• 分類號: C22C38/28;C22C33/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

技術領域

本發明涉及一種齒輪鋼及其加工方法，更具體地，是一種CrMnTi系齒輪鋼及其加工工藝。

背景技術

齒輪鋼是合結鋼的一種，是汽車、鐵路、船舶、工程機械中使用特殊合金鋼中要求較高的關鍵材料之一，是保證安全的核心部件的制造材料。近幾年，齒輪鋼正朝著高性能、長壽命、齒輪運行平穩、低噪音、安全性、低成本、易加工、多品種等方向發展。

CN101289731A公開了一種CrMnTi系窄淬透性帶齒輪鋼及其制造方法，通過對冶煉窄成分控制，連鑄恒拉速控制，再經控軋控冷軋制成齒輪鋼圓鋼，主要解決鋼材成分不均勻，組織致密、晶粒細小、末端淬透性帶窄、純凈度高、表面質量好的問題。

CN1664150公開了涉及一種含硫易切削齒輪鋼及其鋼管的制造方法，采用特定的原料通過冶煉、模鑄鋼錠、開坯軋制成鋼管，其軋后態組織為鐵素體加珠光體。

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，出鋼時鋼水中的P含量為≤0.017％，在鋼包精煉爐加入磷鐵合金調整鋼水中的P含量，使成品P含量控制在0.018％～0.026％之間。

CN1851024公開了一種重載齒輪鋼的制造方法，但由于其原料中采用了Ni、Mo等貴重金屬元素，使其制造成本過高，不適于大量生產。

CN101096742公開了一種高強度汽車用齒輪鋼，不合V，其綜合力學性能有待改進，從而進一步延長其使用壽命。

隨著機械加工線的自動化，為了不斷提高勞動生產率、適應高速程控機床的需要，要求齒輪鋼具有良好的易切削性能，因此，研究出高性能、低成本、易加工以及使用壽命長的齒輪鋼是本領域亟待解決的一個問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種CrMnTi系齒輪鋼及其加工工藝，通過采用獨特的配方及加工工藝，制得淬透性穩定、力學性能好、易加工以及使用壽命長的齒輪鋼，成本低、工序簡化、生產效率高。

本發明是通過如下技術手段實現的：

一種CrMnTi系齒輪鋼，其特征在于，按重量百分比含有以下組分：0.16％～0.23％的C、0.20％～0.37％的Si、0.80％～1.25％的Mn、1.00％～1.45％的Cr、0.015％～0.035％的S、0～0.035％的P、0.01％～0.02％的V、0.04％～0.10％的Ti、0.015％～0.035％的Al、0～0.25％的Ni、0～0.20％的Cu、0～0.04％的Mo以及余量的Fe和雜質。

本發明的CrMnTi系齒輪鋼加工工藝，包括以下步驟：

(1)初煉：按權利要求1所述的配比備料，將原料送入初煉爐中于1640～1670℃下進行冶煉，冶煉終點時調節C的含量為0.06％～0.10％，采用滑板擋渣出鋼以實現無渣出鋼，出鋼過程采用強脫氧與預脫氧相結合；

(2)精煉：將步驟(1)中產生的澆余送入鋼包精煉爐(LF爐)內待精煉的鋼水中，進行再加熱精煉，加脫氧劑，快速造白渣，控制鋼渣堿度為2.5～3.5，含硫量為0.02％～0.035％，精煉時間不少于36分鐘；

(3)喂硅鈣線：向鋼水中以2～5m/s的速度喂入硅鈣線(Φ13mm)，然后軟吹10分鐘以上，離站時控制硫含量為0.015％～0.035％；

(4)連續澆注：在15～30℃的低過熱度環境下，采用恒溫恒拉速、液面自動控制、結晶器電磁攪拌等工藝，使用大包長水口(+氬封)、浸入式水口、中包覆蓋劑(專用覆蓋劑+碳化稻殼)，結晶器保護渣等對鋼水進行全保護澆注，得到合格的連鑄坯；

(5)軋制：將連鑄坯加熱到1130～1210℃后對其進行軋制，其中，開軋溫度為1040～1100℃，終軋溫度為850～950℃；

(6)后處理：對于規格≤60mm的坯件，采用棒材堆垛緩冷，緩冷速度為1.2～1.8℃/min；對于規格＞60mm的坯件，采用緩冷箱緩冷，緩冷速度為0.6～1.2℃/min，得到成品。