CN105886934A - 一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺 - Google Patents

一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺，其冷轧合金钢带16MnCr5的成分质量百分比为：C(%)：0.14‑0.19；Si（%）：≤0.4；Mn（%）：1.00‑1.30；Cr（%）：0.80‑1.10；P（%）：≤0.035；S（%）：≤.035,本发明的热处理工艺采用小变形量7~12道次轧制和1~2次热处理退火工艺使钢带组织逐步发生变化获得符合精冲要求的金相组织，达到以钢代铜的最终目的，钢带的性能既具备铜质齿环的柔软性，又要超越铜质齿环的强度、耐磨性，进一步提高汽车齿环的使用寿命和降低成本国家奖节省大量有色金属。

Description

一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺
技术领域
本发明涉及金属热处理工艺技术领域，特别涉及一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺。
背景技术
目前汽车同步器的齿环大部份依靠进口。使用黄铜合金管制造，我国从2004年开始起步研制黄铜合金管的品种。至今品种较少，没有完善的制造标准。一辆商用汽车制造一付同步器的齿环需要黄铜合金管材0.5公斤。
从2009年开始我国生产的汽车1379万辆，首超日本为世界第一。至2015年中国蝉联7年世界第一，年均产量为2043.6万辆。消耗的黄铜合金管材近10210吨，这仅仅是中国消耗的铜合金资源，可节省铜合金同步器齿环费用4.6亿元。所以在汽车同步器齿环的材料上以钢代铜是目前的趋势。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺，该工艺处理后的汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5既具有黄铜合金的柔性，也具备钢的强度，且耐磨性超越黄铜合金。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺，其冷轧合金钢带16MnCr5的成分质量百分比为：C (%)：0.14-0.19；Si（%）：≤0.4；Mn（%）：1.00-1.30；Cr（%）：0.80-1.10；P（%）：≤0.035； S（%）：≤.035, 其热处理工艺步骤如下：
一、取热轧钢卷7.0*1250mm*C；经酸洗去除表面氧化层，然后分条；
二、分条成卷 7.0*414mm*C，第一道次冷轧到6.5*414mm*C；第二道次冷轧到6.0*414mm*C；第三道次冷轧到5.5*414mm*C；第四道次冷轧到5.0*414mm*C；第五道次冷轧到4.6*414mm*C；第六道次冷轧到4.5*414mm*C；
三、将步骤二中的第六道次冷轧完成后的热轧钢带进行第一次退火热处理，热处理步骤如下：
1）加热至250℃保温2小时的，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2）加热至690℃保温14小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果，是碳化物转变为颗粒状珠光体均匀的分布在基体上，为精冲同步器齿环作好组织准备；
3）降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出使组织更为均匀；
4）降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
四、将步骤三热处理后的热轧钢带第七道次冷轧到4.0*414mm*C；第八道次冷轧到3.5*414mm*C；第九道次冷轧到3.0*414mm*C；第十道次冷轧到2.6*414mm*C；第十一道次冷轧到2.12*414mm*C；第十二道次冷轧到2.1*414mm*C；：
五、将步骤四中的第十二道次冷轧完成后的热轧钢带进行第二次退火热处理，热处理步骤如下：
1）加热至250℃保温2小时的，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2）加热至670℃保温14小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果，是碳化物转变为颗粒状珠光体均匀的分布在基体上，为精冲同步器齿环作好组织准备；
3）降温至560℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出使组织更为均匀；
4）降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
六、成品平整分条，成品平整按厚度：±0.02mm；宽度：-0.2mm执行，最终成品规格为2.1*414mm*C。
本发明的有益效果是：经过本发明轧制和退火和热处理后的冷轧钢带16MnCr5的组织有原来的热轧片状珠光体组织转变为颗粒状珠光体组织，并且要求小而均匀，满足精冲的技术要求和成品的使用要求，达到以钢代铜的最终目的，钢带的性能既具备铜质齿环的柔软性，又要超越铜质齿环的强度、耐磨性，进一步提高汽车齿环的使用寿命和降低成本国家奖节省大量有色金属。
附图说明
图1为本发明第一次退火热处理的工艺曲线图；
图2为本发明第二次退火热处理的工艺曲线图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺，其特征在于：其冷轧合金钢带16MnCr5的成分质量百分比为：C (%)：0.14-0.19；Si（%）：≤0.4；Mn（%）：1.00-1.30；Cr（%）：0.80-1.10；P（%）：≤0.035； S（%）：≤.035, 其热处理工艺步骤如下：
一、取热轧钢卷7.0*1250mm*C；经酸洗去除表面氧化层，然后分条；
二、分条成卷 7.0*414mm*C，第一道次冷轧到6.5*414mm*C；第二道次冷轧到6.0*414mm*C；第三道次冷轧到5.5*414mm*C；第四道次冷轧到5.0*414mm*C；第五道次冷轧到4.6*414mm*C；第六道次冷轧到4.5*414mm*C；
三、将步骤二中的第六道次冷轧完成后的热轧钢带进行第一次退火热处理，热处理步骤如下：
1）加热至250℃保温2小时的，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2）加热至690℃保温14小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果，是碳化物转变为颗粒状珠光体均匀的分布在基体上，为精冲同步器齿环作好组织准备；
3）降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出使组织更为均匀；
4）降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
四、将步骤三热处理后的热轧钢带第七道次冷轧到4.0*414mm*C；第八道次冷轧到3.5*414mm*C；第九道次冷轧到3.0*414mm*C；第十道次冷轧到2.6*414mm*C；第十一道次冷轧到2.12*414mm*C；第十二道次冷轧到2.1*414mm*C；：
五、将步骤四中的第十二道次冷轧完成后的热轧钢带进行第二次退火热处理，热处理步骤如下：
1）加热至250℃保温2小时的，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2）加热至670℃保温14小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果，是碳化物转变为颗粒状珠光体均匀的分布在基体上，为精冲同步器齿环作好组织准备；
3）降温至560℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出使组织更为均匀；
4）降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
六、成品平整分条，成品平整按厚度：±0.02mm；宽度：-0.2mm执行，最终成品规格为2.1*414mm*C。
检验标准：执行欧洲标准EN10132-2其检验指标优于国家标准；
性能要求：抗拉强度≤500Mpa；屈服强度≤340Mpa；延伸率A80≥30%；硬度值130HV-170HV。
组织要求：球化碳化物颗粒度≥95%；晶粒8~10级；脱碳层≤0.01mm。
采用小变形量多道次的工艺，目的：使材料的冷轧变形中减少晶格发生畸变，使金属的晶面滑移过程均匀而平稳，晶界不发生破坏，从而得到良好的韧性。
视最终成品规格而定，采用小变形量7~12道次轧制和1~2次热处理退火工艺使钢带组织逐步发生变化获得符合精冲要求的金相组织。

Claims (1)

1.一种汽车同步器齿环冷轧合金钢带16MnCr5热处理工艺，其特征在于：其冷轧合金钢带16MnCr5的成分质量百分比为：C (%)：0.14-0.19；Si（%）：≤0.4；Mn（%）：1.00-1.30；Cr（%）：0.80-1.10；P（%）：≤0.035； S（%）：≤.035, 其热处理工艺步骤如下：
一、取热轧钢卷7.0*1250mm*C；经酸洗去除表面氧化层，然后分条；
二、分条成卷 7.0*414mm*C，第一道次冷轧到6.5*414mm*C；第二道次冷轧到6.0*414mm*C；第三道次冷轧到5.5*414mm*C；第四道次冷轧到5.0*414mm*C；第五道次冷轧到4.6*414mm*C；第六道次冷轧到4.5*414mm*C；
三、将步骤二中的第六道次冷轧完成后的热轧钢带进行第一次退火热处理，热处理步骤如下：
1）加热至250℃保温2小时的，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2）加热至690℃保温14小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果，是碳化物转变为颗粒状珠光体均匀的分布在基体上，为精冲同步器齿环作好组织准备；
3）降温至580℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出使组织更为均匀；
4）降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
四、将步骤三热处理后的热轧钢带第七道次冷轧到4.0*414mm*C；第八道次冷轧到3.5*414mm*C；第九道次冷轧到3.0*414mm*C；第十道次冷轧到2.6*414mm*C；第十一道次冷轧到2.12*414mm*C；第十二道次冷轧到2.1*414mm*C；：
五、将步骤四中的第十二道次冷轧完成后的热轧钢带进行第二次退火热处理，热处理步骤如下：
1）加热至250℃保温2小时的，去除钢带表面的水份、油污，确保炉内真空度，然后充入液氨分解的保护气体：氢气和氮气，确保炉内保护气体的浓度和纯度，防止退火热处理过程中钢带表面的氧化二引起表面缺陷形成；
2）加热至670℃保温14小时，在较低温度下进行再结晶处理，确保再结晶退火工艺完成，获得了良好的组织和性能效果，是碳化物转变为颗粒状珠光体均匀的分布在基体上，为精冲同步器齿环作好组织准备；
3）降温至560℃后吊外罩，加快降低炉内温度，使组织发生细微的变化，细小碳化从基体中析出使组织更为均匀；
4）降温至270℃，水冷是在内罩表面用水喷淋，加速冷却，70℃出炉，此时组织无相变，节约生产成本，加快热处理节奏；
六、成品平整分条，成品平整按厚度：±0.02mm；宽度：-0.2mm执行，最终成品规格为2.1*414mm*C。
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