[發(fā)明專利]一種低成本CrMnTi系齒輪鋼及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310614022.2
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103643158A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝志雄;劉年富;鄧湘斌;張正波;岳峰;曾令宇;李安軍;郭博
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東韶鋼松山股份有限公司
• 主分類號: C22C38/50
• 分類號: C22C38/50;C22C38/28;C22C33/04
• 代理公司: 韶關(guān)市雷門專利事務(wù)所 44226
• 代理人: 周勝明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特殊合金鋼，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于交通運輸工具及工程機械用的變速箱、齒輪、橋傳動總成和工業(yè)專用等CrMnTi系齒輪鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

CrMnTi系齒輪鋼主要用于交通運輸工具及工程機械的變速箱、齒輪、橋傳動總成等，因此齒輪鋼的質(zhì)量是保證交通運輸工具及工程機械安全的關(guān)鍵材料。齒輪鋼的質(zhì)量對齒輪的使用壽命有著直接的影響，由于各國資源狀態(tài)和生產(chǎn)工藝條件的差異，每個國家和地區(qū)生產(chǎn)和應(yīng)用的齒輪鋼合金系列不盡相同。Cr～Mn～Ti系齒輪鋼是當(dāng)前國內(nèi)齒輪鋼的主要鋼種，占各類齒輪鋼總量的50%以上。為降低齒輪鋼的生產(chǎn)成本，并保證其使用壽命及加工性能，現(xiàn)有技術(shù)中的生產(chǎn)工藝主要有如下幾種：

參見圖1～圖4，公開號CN101289731，名為“CrMnTi系窄淬透性帶齒輪鋼及其制造方法”的發(fā)明專利，制得的CrMnTi系齒輪鋼具有成分均勻、晶粒細小、末端淬透性帶窄、純凈度高、表面質(zhì)量好的優(yōu)點。但該專利主要采用LF精煉、較少采用VD真空脫氣導(dǎo)致鋼中的氣體含量較高，氧含量基本都達到15ppm左右；而且該專利采用的最大鑄坯為260mm×300mm，只能生產(chǎn)規(guī)格至160mm的圓鋼，對于大規(guī)格如130mm必須采用軋制緩冷以及離線精整處理，增加了工序成本。

參見圖1～圖4，公開號CN?102011057?A，名為“一種CrMnTi系齒輪鋼及其加工工藝”的發(fā)明專利，該專利主要采用專門配方，成分配比中，Mn、Cr含量控制較高，其中Mn含量實際控制在0.97%～1.03%，Cr含量實際控制在1.13%～1.18%，而且采用控軋控冷工藝、以及軋后緩冷工藝，增加了工序成本。

公開號CN?1554791，名為“提高齒輪鋼的淬透性與熱加工性能的方法”的發(fā)明專利，通過調(diào)整精煉過程中磷鐵的加入量，控制成品鋼中的P含量為0.018%～0.026%，從而有效提高齒輪鋼的淬透性，離開淬火端9mm處的HRC可提高1～10，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%。由于該種生產(chǎn)過程中對P含量的要求嚴格，導(dǎo)致冶煉難度較大，極大提高了制造成本，也導(dǎo)致J9mm處的淬透性帶波動較大。

公開號CN1851024，名為“重載齒輪鋼”，Mn、Cr含量較高，Mn含量達到1.4%、Cr含量達到1.6%左右，生產(chǎn)制造成本較高。

公開號CN1O1O96742，名為“高強度汽車用齒輪鋼”的發(fā)明專利，通過添加微量Nb、V，改善齒輪鋼晶粒度、淬透性及其帶寬，添加了0.015%～0.080%的Nb、0.03%～0.09%的V以及0.15%～0.55%的Mo，由于添加了一定比例的Nb、V、Mo貴金屬，生產(chǎn)制造成本相對高。

綜上所述，目前生產(chǎn)CrMnTi齒輪鋼為了提高淬透性及其帶寬、改善晶粒度及硬度，主要通過提高Mn、Cr含量或者添加其它貴金屬如Nb、V、Mo等，采取軋后緩冷工藝，在當(dāng)前鋼鐵經(jīng)濟不景氣時期，這些方法或工藝導(dǎo)致生產(chǎn)制造成本增加，制約了廣大鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述的技術(shù)缺點，本發(fā)明提供一種性能穩(wěn)定、易加工、使用壽命延長，而且生產(chǎn)成本較低的低成本CrMnTi系齒輪鋼及其生產(chǎn)方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種低成本CrMnTi系齒輪鋼，其組分及其重量百分比是：C：0.17%～0.22%，Si：0.18%～0.30%，Mn：?0.80～1.10%，S≤0.030%，P≤0.030%，Cr：1.00%～1.20%，Ti:0.04%～0.08%,Cu≤0.20%，Ni≤0.20%，Mo≤0.05%，O≤20×10^～6，H≤2×10^～6，N≤70×10^～6，剩余的為Fe。

其生產(chǎn)方法包括如下步驟：

第一步：轉(zhuǎn)爐冶煉，嚴格控制終點C控制≥0.08%，控制好終點出鋼下渣，將P控制在≤0.020%；

第二步:爐外精煉，確保爐渣流動性良好和渣色變白，同時控制好Ar氣壓防止鋼水翻滾厲害產(chǎn)生卷渣，?對鋼水進行真空脫氣處理，在小于0.266KPa真空度下處理時間≥15min，在脫氣過程加入鈦鐵合金進行鈦合金化處理，將鋼中的氧含量控制在20ppm以下，精煉結(jié)束后，進行軟吹氬處理，確保鋼中的大尺寸夾雜物上浮排除；