[发明专利]一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺

说明书

本发明涉及一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺。包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、铸坯加热、轧制和冷却工序，所述连铸工序后，进行铸坯角部修磨，修磨完成后进行铸坯加热，加热炉加热段温度1080～1120℃，均热段温度1090～1130℃，加热时间120‑160min，加热炉残氧量≤5%。本发明生产的齿轮轴可满足用户直接冷加工成型，冷加工不出现开裂，极大的提高了用户加工正品率，降低用户因冷加工开裂造成的损失。

技术领域

本发明涉及热轧齿轮轴的生产工艺，尤其涉及一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺。

背景技术

随着中国汽车行业的快速发展，汽车零部件需求量不断增加，冷锻技术逐步得到广泛的应用，对于一些小规格的齿轮轴不再采用传统的热加工成型后机加工方式生产，而是采用直接冷锻成型，减少了后续切削加工，生产效率高，提高了原材料成材率且加工工艺简单，既降低了制造成本，又缩短了生产周期，提高了经济效益，符合未来制造业发展趋势。

齿轮轴冷锻加工技术的快速发展，对原材料齿轮轴用钢也提出了更高的要求，要求热轧圆钢硬度适中、韧性好、显微组织无硬相组织、表面脱碳轻、无裂纹缺陷。普通工艺生产的热轧齿轮轴用钢硬度高，硬度一般在185-230HB之间，冷锻加工过程模具消耗量大；显微组织存在贝氏体、马氏体等硬相组织，冷锻加工过程锻件内部易产生内部裂纹；表面脱碳较为严重，脱碳层深度一般在1.5%D-2%D（D为圆钢直径），同时圆钢表面存在细小裂纹，冷锻加工过程中锻件表面易出现开裂。因此，采用普通工艺生产的热轧齿轮轴用钢冷锻过程开裂率高，开裂后造成工件报废，增加了用户生产成本，已不能满足冷锻加工需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺，生产的齿轮轴可满足用户直接冷加工成型，冷加工不出现开裂，极大的提高了用户加工正品率，降低用户因冷加工开裂造成的损失。

本发明所采用的技术方案为：

一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、铸坯加热、轧制和冷却工序，所述连铸工序后，进行铸坯角部修磨，修磨完成后进行铸坯加热，加热炉加热段温度1080～1120℃，均热段温度1090～1130℃，加热时间120-160min，加热炉残氧量≤5%。

上述的一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺，所述连铸工序，铸坯下线避风堆冷不少于12小时；铸坯缓冷后角部进行修磨处理，修磨后角部斜边长度10-20mm。

上述的一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺，所述铸坯加热工序，出加热炉后除鳞水压≥18MPa；所述轧制工序，开轧温度1020～1060℃，终轧温度控制在890～930℃；所述冷却工序，圆钢下线堆垛缓冷温度不低于350℃，圆钢避风堆冷不低于12小时。

上述的一种改善热轧齿轮轴用钢冷加工开裂的生产工艺，所述转炉冶炼工序，控制终点成分碳为0.08-0.12wt%，控制终点成分磷≤0.012wt%；LF精炼工序白渣保持时间15～30分钟；RH精炼工序真空度在60Pa及以下，纯脱气时间10～15min，软吹时间10～15min；连铸工序采用全过程保护浇注，结晶器使用低碳钢保护渣，连浇包钢水温度1520～1540℃，拉速控制在1.10±0.1m/min，开启结晶器电磁搅拌，电流350±10A、频率3.0±0.3Hz；开启末端电磁搅拌，电流250±10A、频率8.0±0.3Hz。