[发明专利]一种MnCr渗碳齿轮钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于合金结构钢技术领域，具体涉及一种MnCr渗碳齿轮钢及其制造技术。

背景技术

渗碳齿轮钢作为汽车用主要结构钢之一，其材料技术的发展直接影响着我国汽车制造的整体技术水平，长期以来，中国的渗碳齿轮钢多用20CrMnTi，改革开放后，伴随着国外先进汽车产品和制造技术的引进，许多国外牌号的高强度渗碳齿轮钢也随之进入。MnCr齿轮钢是我国在引进德国轿车生产线的同时，引进的高标准轿车齿轮用钢，全部按德国大众企业标准生产，是目前引进钢号中技术要求最高，生产难度最大的一类齿轮钢系列，主要用于奥迪、捷达、桑塔那及富康轿车齿轮，依维柯中巴车及部分引进的重型卡车齿轮。

中国专利CN101250666A公开了一种风电用齿轮钢，其化学成分为：C：0.40-0.46％、Si：0.15-0.38％、Mn：0.60-1.00％、Cr：0.90-1.20％、Mo：0.15-0.35％、P：≤0.02％、S：≤0.02％、Nb：0.01-0.10％、[O]≤25ppm、[H]≤2.1ppm，其余为Fe和不可避免的杂质。中国专利CN101096742A公开了一种高强度汽车用齿轮钢，其化学成分为：C：0.20-0.40％、Si：0.20-0.50％、Mn：0.50-1.00％、Cr：0.80-1.30％、Mo：0.15-0.55％、Nb：0.015-0.080％、V：0.030-0.090％、Al：0.015-0.050％，其余为Fe和不可避免的杂质。中国专利CN101603151A公开了一种NbTi复合微合金化易切削齿轮钢，其化学成分为：C：0.20-0.25％、Si：0.15-0.35％、Mn：1.00-1.30％、Cr：1.10-1.40％、P：≤0.035％、S：0.01-0.035％、Nb：0.02-0.04％、Ti：0.02-0.05％、[O]≤20ppm，其余为Fe。

CN1664150公开了一种含硫易切削齿轮钢及其钢管的制造方法，其化学成分重量配比为C：0.20～0.25％，Si≤0.30％，Mn：0.60～0.85％，P＜0.035％，S：0.03～0.05％，Cr：0.8～1.10％，Al：0.02～0.055％，[O]≤20ppm，余量为Fe。按此成分进行冶炼，模注钢锭，钢锭开坯。管坯加热温度为1200～1250℃，热轧穿孔变形温度1100～1150℃，变形奥氏体在高温区发生动态再结晶。轧管变形温度1000～1050℃，变形奥氏体在未再结晶区发生加工硬化。补偿加热温度为980～1020℃，奥氏体发生静态再结晶。定、减径工序，变形温度为900～950℃，变形奥氏体发生累积加工硬化。切断后收集堆冷，冷却速度为0.5～1℃/s。

CN101319294公开了一种细晶粒渗碳齿轮用钢及其制造方法。该钢的化学成分(重量％)为：C0.15-0.25％，Si≤0.35％，Mn 0.60-0.90％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr 0.80-1.20％，Mo 0.15-0.35％，Nb 0.02-0.08％，B 0.0005-0.0035％，Al 0.02-0.06％，Ti 0.01-0.04％，[N]≤0.015％，[O]≤0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质。同时要求Ti≥2[N]，B≥([N]-Ti/3.4)/1.4+0.001。并采用终轧温度低于900℃的轧制生产工艺。本发明钢与现有渗碳齿轮钢20CrMoH相比，渗碳淬火后晶粒度大于10级，弯曲疲劳强度(σ_-1)提高15％以上，接触疲劳寿命(L₁₀)提高30％以上。

CN102162069A公开了一种飞剪主传动大齿轮钢及其制造方法，包含元素的质量百分比为：C0.10～0.20％；Cr 2.00～3.00％；Ni 2.50～3.50％；Mo 0.4～1.00％；Si 0.10～0.40％；Mn 0.40～1.00％；Cu≤0.25％；Al≤0.1％；P≤0.020％；S≤0.015％；O≤30ppm；N≤100ppm；H≤2ppm；制造步骤为1)按质量百分配比进行冶炼，得到锻坯；2)锻造；3)正火热处理；4)滚齿；5)表面渗碳淬火热处理；6)磨齿加工。本发明提高了大齿轮的承载能力和可靠性，满足高碳、高合金钢种及规格提高的生产需要，因而具备良好的推广及应用前景。

目前现有专利大都采用Nb、V、Ti单一或复合微合金化来细化晶粒，有的甚至加入了Ni、Mo元素来改善钢材性能，随着原材料价格的日益增加，钢材的生产成本大幅度增加。

发明内容