[發明專利]一種20CrMnTi齒輪鋼軋制生產工藝

有效

• 申請號: 201310146594.2
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103192012A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 薛虎東;宋振東;周彥;李平;鄭瑞;高明星;智建國;濤雅
• 申請（專利權）人: 內蒙古包鋼鋼聯股份有限公司
• 主分類號: B21H5/00
• 分類號: B21H5/00
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

技術領域

本發明涉及冶金材料領域，具體地說，涉及一種20CrMnTi齒輪鋼軋制生產工藝。

背景技術

隨著我國汽車工業的發展，齒輪鋼的用量和品種也日益增長，對齒輪鋼的質量要求也越來越高。20CrMnTi鋼是我國齒輪用鋼的主導品種，在我國有廣泛的應用，用于齒輪、軸類、活塞類零配件以及汽車、飛機各種特殊零件部位。但20CrMnTi鋼含有較多的Cr、Mn等碳化物形成元素，在冶煉時所產生的“TiN”不變形夾雜物比基體硬，影響加工精度，在使用時會形成疲勞源而影響齒輪的疲勞壽命；同時，這種材料還存在淬透性不穩定、變形大等缺點，正逐漸被Cr-Mo鋼、Mn-Cr鋼、Mn-Cr-B鋼、Cr-Ni-Mn鋼、Cr鋼所代替。不過由于20CrMnTi具有較好的性價比，且該鋼的主要元素Cr和Mn為我國富有元素，晶粒長大傾向性小，加工性能好，加上大家對其工藝比較熟悉，目前合適的代用鋼種尚未真正確立，所以20CrMnTi仍然是一種主要的滲碳齒輪用鋼。為了擴大產量和節約能耗，目前眾多齒輪生產廠家對20CrMnTi鋼不進行后續的熱處理等工藝，直接用于機械加工，導致制造過程中經常出現脆裂、硬點等加工問題，并造成生產成本的浪費。所以，開發出滿足苛刻條件下20CrMnTi鋼是具有非常重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種20CrMnTi齒輪鋼軋制生產工藝，可以生產具有良好強度、塑性及硬度的20CrMnTi齒輪鋼。

本發明的技術方案如下：

一種20CrMnTi齒輪鋼軋制生產工藝，包括：圓鋼坯加熱：將圓鋼坯放入加熱爐中加熱，依次為預熱段、加熱二段、加熱一段、均熱段；其中，預熱段溫度≤850℃，加熱二段溫度為1200～1260℃，加熱一段溫度為1200～1280℃，均熱段溫度為1150～1250℃；圓鋼坯除磷：將加熱后的圓鋼坯采用高壓水除磷去除氧化鐵皮；開坯軋制：將除磷后的圓鋼坯進行開坯軋制得到初軋坯；連軋機組軋制：將初軋坯放入連軋機組軋制得到軋鋼；軋鋼冷卻：將軋鋼鋸切后在緩冷床上冷卻得到成品。

進一步：所述均熱段的溫度低于所述加熱一段的溫度。

進一步：所述均熱段的加熱時間為50～60min。

進一步：所述圓鋼坯加熱采用三段式步進式加熱爐。

進一步：開軋溫度為1100～1180℃。

進一步：連軋溫度為890～950℃。

進一步：終軋溫度為820～900℃。

進一步：所述軋鋼冷卻包括臺架冷卻和堆垛緩冷。

進一步：控制所述臺架冷卻的速度，冷卻速度≤15℃/min，所述臺架冷卻后圓鋼溫度≥350℃。

進一步：所述堆垛緩冷的方式為疊加堆放。

本發明的技術效果如下：

1、本發明的軋制生產工藝得到20CrMnTi齒輪鋼的夾雜物細小、分布均勻，組織結構適宜，晶粒細小，軋制后20CrMnTi圓鋼晶粒度至少可達8級。

2、本發明的軋制生產工藝得到20CrMnTi齒輪鋼具有良好的強度、韌性及力學性能，滿足一些齒輪制造廠不經熱處理而進行機械加工的要求。

3、本發明的軋制生產工藝得到20CrMnTi齒輪鋼的各項性能滿足苛刻條件齒輪生產的要求。

具體實施方式

本發明制備的20CrMnTi圓鋼材料，其化學成分的質量百分含量為：C0.17～0.23；Si0.17～0.37；Mn0.80～1.10；Cr1.00～1.30；Ti0.04～0.10；P≤0.025；S≤0.020；Al0.02～0.05；其余為Fe，質量分數共計為100%。該材料中的鉻、錳是20CrMnTi鋼的主加元素，起到提高基體強度和增加淬透性的作用。而鈦的加入使鋼中晶粒細化，可防止滲碳時晶粒長大，并提高了鋼的強度和韌性。

在進行該20CrMnTi圓鋼材料軋制生產前，先進行煉鋼生產。

煉鋼生產工藝為：鐵水預處理→轉爐冶煉→LF精煉→VD脫氣→連鑄。