[发明专利]一种齿轮钢的生产方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种齿轮钢的生产方法，适用于CrMnTiH系列齿轮 钢的生产方法。

背景技术

齿轮是汽车及机械制造业的重要传动部件。齿轮钢是制造汽车、 机械传动系统齿轮、杆类和轴类零部件的关键材料，质量要求极其严 格。要求钢材有足够的心部淬透性和良好渗层淬透性，良好的成型性， 齿轮钢在汽车整车总用钢量中约占4.46％。

汽车工业作为我国的支柱产业，经过五十年的创建、成长和全面 发展，建立了轿车、载货车、客车、专用车和零部件生产一整套比较 完整的制造体系，2006年我国汽车产量达到600万辆，预计2007 年将达到700万辆。伴随汽车工业的高速发展，齿轮钢的需求量迅 速增加，2006年产量达到150万吨，过去齿轮钢采用以下工艺生产； ①电炉冶炼→真空脱气钢包精炼炉精炼→或经真空电弧加热精炼装 置精炼或真空提升循环脱气装置精炼→模铸成型→初轧开坯→或锻 造成材→横列式轧机或半连轧机轧制成材→精整→成品出厂，②电 炉冶炼→钢包精炼炉精炼或真空脱气炉精炼→方坯连铸→轧机轧制 成材→精整→成品出厂，上述工艺存在以下问题；①、电炉生产以 废钢为主要原料，钢水成分中有害元素难于去除，②、单炉钢水量少 致使批量生产钢材成分不稳定，③、耗电量大，④、燥声、环境污染 严重，⑤、生产成本高，难于满足当前大批量的齿轮钢用户的需求。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术中的缺陷，提供一种利用转炉 取代电炉冶炼齿轮钢的方法。

本发明涉及一种生产齿轮钢的生产方法，钢的组分(重量百分比) 为：碳0.10～0.35％、硅0.15～0.45％、锰0.60～1.50％、磷≤0.03 ％、硫≤0.045％、铬0.80～1.50％、钛0.03～0.12％、铝0.01～0.10％、 镍0～0.30％、钼0～0.20％、铜0～0.20％、氮0.004～0.015％、铁 余量，其特征在于：该方法的工艺流程包括，转炉初炼→钢包精炼炉 精炼或真空脱气炉精炼→连铸→连轧成材。

转炉初炼以铁水为主要原料，采用氧气顶吹、底吹氩气复合吹炼， 控制温度1670℃～1700℃，控制C：0.05～0.10％、有害元素P≤ 0.025％，S≤0.040％，N≤0.040％，转炉下渣量每吨钢水≤10公斤。

钢水精炼全程底吹氩，成分实现控制目标范围：C±0.015％，Si± 0.04％，Mn±0.04％，Cr±0.04％。

钢水经过真空脱气炉处理，控制炉渣碱度CaO/SiO₂为2.0～7.0。

连铸采用全程保护浇铸、中间包浸入式水口、自动下渣检测、结 晶器液面和二冷配水自动控制技术生产连铸坯。

连续轧制的开轧温度为1000℃-1150℃，终轧温度800℃-950℃。

本发明的有益效果是：①转炉生产以铁水为主要原料，有害元素 含量低钢水纯净，②单炉钢水量大、批量钢水成分稳定，③较电炉耗 电量小，生产周期短，成材率高④生产成本比电炉低，可满足大批量、 高质量齿轮钢用户的需求。

采用上述方法生产的钢种经过淬火+回火热处理后，抗拉强度； Rm≥1250MPa，屈服强度；Rel≥1000MPa、断后延伸；A≥10％、 断面收缩；Z≥45MPa、冲击吸收功；Aku≥55J，疲劳寿命≥10⁷次。 经870℃～950℃正火+860℃～900℃淬火后，离开淬火顶端距离处 硬度J5(mm)34～49HRC，J9(mm)28～45HRC，J15(mm)20～37HRC。 可用于制造各种高强度高韧性汽车及机械耐磨传动零件及部件。

具体实施方式

目前汽车生产愈来愈趋于轻量化和安全性，对钢材的质量要求愈 来愈高，主要表现在钢材的末端淬透性带窄、离散度小、纯净度高、 晶粒细小均匀、加工性能好、表面质量优良等指标。为了达到不同汽 车生产厂的质量要求，实现批量稳定化、高质量、低成本、高效益齿 轮钢的生产，采用转炉初炼→精炼→连铸→连轧的生产工艺流程是最 佳选择。

下面通过实施例详细介绍本发明的技术方案：

实施例一：