CN106566998B - 一种CrMo系齿轮圆钢 - Google Patents

一种CrMo系齿轮圆钢 Download PDF

Info

Publication number
CN106566998B
CN106566998B CN201610892474.0A CN201610892474A CN106566998B CN 106566998 B CN106566998 B CN 106566998B CN 201610892474 A CN201610892474 A CN 201610892474A CN 106566998 B CN106566998 B CN 106566998B
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
round steel
steel
equal
less
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610892474.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106566998A (zh
Inventor
刘年富
岳峰
吴学兴
钟凡
刘锦标
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baowu JFE Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Baosteel Special Steel Shaoguan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baosteel Special Steel Shaoguan Co Ltd filed Critical Baosteel Special Steel Shaoguan Co Ltd
Priority to CN201610892474.0A priority Critical patent/CN106566998B/zh
Publication of CN106566998A publication Critical patent/CN106566998A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106566998B publication Critical patent/CN106566998B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

Abstract

本发明涉及一种CrMo系齿轮圆钢的制造方法，其特征在于其组分按重量百分比是：C：0.22%‑0.27%，Si：0.03%‑0.12%，Mn：1.20‑1.45%，S≤0.020%，P≤0.020%，Cr：0.30%‑0.60%，Mo：≤0.20%，Al：0.015‑0.040%，Ni≤0.10%,O≤15×10‑6%,余下为Fe和不可避免的杂质。其中制得的圆钢的A类和D类夹杂物≤1.5级、B类和C类夹杂物≤1.0级，圆钢淬透性值:J5mm为42‑50HRC，J9mm为38‑46HRC，J15mm为32‑40HRC。它改变了传统的靠添加大量添加Cr、Ni、Mo等合金元素来提高钢的淬透性的技术思路，通过适当提高C、Mn含量，大幅度降低Mo含量和Cr含量，取代Ni合金，在确保齿轮钢的淬透性不降低的前提下，大幅度降低了产品的生产成本，提高了产品的竞争力。

Description

一种CrMo系齿轮圆钢
技术领域
本发明属于齿轮钢冶炼技术领域，涉及一种CrMo系齿轮圆钢的制造方法。
背景技术
随着汽车制造的进步，汽车齿轮向着低成本、静噪声、长寿命的方向发展，对材料的要求也不断提高，要求材料具有良好的加工工艺性能、窄的淬透性带、高的疲劳寿命等。齿轮钢主要依靠Mn、Cr、Mo、Ni等合金元素的加入及配比来保证淬透性控制在一个合适的范围，目前在使用的有CrMo系如20CrMoH、22CrMoH，CrMnMo系如20CrMnMoH，CrNiMo系如20CrNiMoH、22CrNiMoH等。
公开号 CN104372258A，名为“一种CrNiMo高强度齿轮钢及其制备方法”的发明专利，钢的主要成分控制为：0.19％～0.25％C，0.17％～0.37％Si，0.70％～1.00％Mn，≤0.030％P，≤0.030％S，0.85％～1.25％Cr，0.40％～0.70％Ni,，0.30％～0.40％Mo。该发明主要通过添加Mn、Cr、Ni、Mo等大量合金元素来保证淬透性，该文献实际成分配比中Mn、Cr、Ni、Mo含量控制较高，虽然满足了淬透性的要求，但增加了生产成本。
GB/T 5216标准中，20CrMnMoH的主要成分控制为：0.17％～0.23％C，0.17％～0.37％Si，0.85％～1.20％Mn，≤0.030％P，≤0.035％S，1.05％～1.40％Cr，0.20％～0.30％Mo。该产品也主要是通过添加较高含量的Mn、Cr及少量的Mo来确保J9mm、J15mm的淬透性值分别控制在37-48HRC，J15mm控制在31-43HRC。
综上所述，目前主要还是通过添加大量的Cr、Mo、Ni等合金来提高齿轮钢的淬透性，使得齿轮钢的生产成本居高不下。
发明内容
为克服上述的问题，本发明提供一种低成本的CrMo系齿轮圆钢, 在保证齿轮钢淬透性稳定及其它性能良好的情况下， 通过大幅减少昂贵的Cr、Mo、Ni合金用量来降低齿轮钢的生产成本。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种CrMo系齿轮圆钢，其组分及其重量百分比是：C：0.22%-0.27%，Si：0.03%-0.12%，Mn：1.20-1.45%，S≤0.020%，P≤0.020%，Cr：0.30%-0.60%， Mo：0.10-0.18%，Al：0.015-0.040%，Ni≤0.10%；其余残余成分还包括如下重量百分比(Wt％) 的钢中气体成分：O≤15×10-6，余下为Fe和不可避免的杂质。
另外，为了确保齿轮钢的淬透性，本方案还采用卡特彼勒DI值的理论计算控制钢中的主要合金成分的配比，通过控制主要合金成分的范围，从而确保钢中的DI值在50-70mm范围。其中，Mn和Cr还应该满足：Mn%含量提高0.05%时，Cr含量降低0.08%，因为0.05%含量的Mn和0.08%含量的Cr对钢的淬透性贡献基本是等量的，而且满足1.75%≤（Mn+Cr）≤1.95%，从而确保DI值在一个可控范围内，保证钢的淬透性。
本发明采取上述的成分设计，通过转炉冶炼、LF精炼、RH精炼及大方坯连铸，加热及连续轧制成材，取样检测的齿轮钢淬透性控制在一个较窄的范围内，淬透性值满足20CrMnMoH或20CrNiMoH的要求。
本发明的有益效果是，通过适当提高C、Mn含量，大幅度降低Mo含量和Cr含量，取代Ni合金，在确保齿轮钢的淬透性不降低的前提下，大幅度降低了产品的生产成本，提高了产品的竞争力；同时为了降低齿轮钢在加工成齿轮后渗碳热处理的内氧化趋势，降低了Si含量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种Cr-Mo系齿轮圆钢，其组分及重量百分比(Wt%)是：C：0.22-0.27%，Si：0.03-0.12%，Mn：1.20-1.45%，S≤0.020%，P≤0.020%，Cr：0.30-0.60%，Mo：0.10-0.18%，Al：0.015-0.040%，Ni≤0.10%；残余元素O≤15×10-6，剩余的为Fe和一些其它微量残余元素。同时为了确保淬透性，通过化学成分窄带化控制，确保钢中的DI值控制在50-70mm范内。
根据方案的成分设计，采取转炉冶炼、LF精炼和RH精炼及大方坯连铸，将冶炼的几炉钢坯分别加热后轧制成60mm、90mm和110mm规格的圆钢，其中90mm和110mm规格圆钢轧后吊入缓冷坑中缓冷至≤200℃以下再出坑。取样检测圆钢的化学成分、性能及组织情况，成分检测结果如表1所示，性能及组织情况如表2所示，淬透性情况如表3所示。
3个实施例制备的圆钢的检测结果分别如表1-3所示。表1、表2和表3中对比例1、2的化学成分、性能组织和淬透性对应专利“一种CrNiMo高强度齿轮钢及其制备方法”和“GB/T 5216标准20CrMnMoH”的化学成分、性能组织和淬透性情况。
表1 齿轮圆钢成品化学成分控制情况 （Wt，%）
表2 圆钢组织、性能情况
表3 圆钢末端淬透性能情况
制备的齿轮圆钢的化学成分控制稳定，气体含量控制较低，夹杂物级别低，末端淬透性稳定。

Claims (4)

1.一种CrMo系齿轮圆钢，其特征在于其组分按重量百分比是：
C：0.22%-0.27%，Si：0.03%-0.12%，Mn：1.20-1.45%，S≤0.020%，P≤0.020%，Cr：0.30%-0.60%， Mo：≤0.20%，Al：0.015-0.040%，Ni≤0.10%；其余残余成分还包括如下重量百分比(wt ％) 的钢中气体成分：O≤15×10-6，余下为Fe和不可避免的杂质；其中制得的圆钢的A类和D类夹杂物≤1.5级、B类和C类夹杂物≤1.0级，圆钢淬透性值:J5mm为42-50HRC，J9mm为38-46HRC，J15mm为32-40HRC。
2.一种如权利要求1所述的CrMo系齿轮圆钢，其特征在于其组分重量百分比，Si：0.03-0.07%，Mo：0.10-0.18%。
3.一种如权利要求1或权利要求2所述的CrMo系齿轮圆钢，其特征在于：Mn含量提高0.05%时，Cr含量降低0.08%，且1.75%≤（ Mn+Cr）≤1.90%。
4.一种如权利要求3所述的CrMo系齿轮圆钢，其特征在于，主要合金成分窄带化控制，确保钢中的DI值控制在50-70mm范围内。
CN201610892474.0A 2016-10-13 2016-10-13 一种CrMo系齿轮圆钢 Active CN106566998B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610892474.0A CN106566998B (zh) 2016-10-13 2016-10-13 一种CrMo系齿轮圆钢

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610892474.0A CN106566998B (zh) 2016-10-13 2016-10-13 一种CrMo系齿轮圆钢

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106566998A CN106566998A (zh) 2017-04-19
CN106566998B true CN106566998B (zh) 2018-07-24

Family

ID=58531867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610892474.0A Active CN106566998B (zh) 2016-10-13 2016-10-13 一种CrMo系齿轮圆钢

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106566998B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115679198B (zh) * 2021-07-30 2024-04-05 宝山钢铁股份有限公司 一种CrMo系齿轮钢及其制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0550294A1 (fr) * 1991-12-30 1993-07-07 Ascometal Produit long pour la fabrication par formage à froid, notamment par frappe à froid, de produits élaborés tels que des boulons et procédé de fabrication d'un produit élaboré à froid
CN102712962A (zh) * 2010-11-03 2012-10-03 现代Hysco株式会社 利用热处理硬化钢板的局部具有不同强度的汽车配件制造方法
CN103146997A (zh) * 2013-03-28 2013-06-12 宝山钢铁股份有限公司 一种低合金高韧性耐磨钢板及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0550294A1 (fr) * 1991-12-30 1993-07-07 Ascometal Produit long pour la fabrication par formage à froid, notamment par frappe à froid, de produits élaborés tels que des boulons et procédé de fabrication d'un produit élaboré à froid
CN102712962A (zh) * 2010-11-03 2012-10-03 现代Hysco株式会社 利用热处理硬化钢板的局部具有不同强度的汽车配件制造方法
CN103146997A (zh) * 2013-03-28 2013-06-12 宝山钢铁股份有限公司 一种低合金高韧性耐磨钢板及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106566998A (zh) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104120368B (zh) 一种汽车车架用高强度奥氏体不锈钢及其制造方法
CN101798661A (zh) 一种热作模具钢及其制备方法
CN102071368A (zh) 低成本锻造用中碳非调质钢
JP5226083B2 (ja) 高合金冷間ダイス鋼
CN106756509B (zh) 一种耐高温合金结构钢及其热处理工艺
CN106048412A (zh) 一种相变强化冷加工高强度钢、钢管及钢管的制造方法
CN108588570A (zh) 一种600℃中温耐酸腐蚀压力容器钢及其制备方法
CN106566953A (zh) 一种耐腐蚀合金锻件及其生产方法
CN106566998B (zh) 一种CrMo系齿轮圆钢
CN106566952A (zh) 一种核电性能优良的耐高温锻件及其生产方法
RU2653954C2 (ru) Способ производства толстолистового проката для изготовления электросварных газонефтепроводных труб большого диаметра категории прочности х42-х56, стойких против индуцированного водородом растрескивания в h2s -содержащих средах
JP5413350B2 (ja) 熱間鍛造用圧延鋼材およびその製造方法
CN103422027A (zh) 一种经济型低屈服点钢及其生产方法
CN107604243B (zh) 一种高强度螺栓材料及其制备方法
CN113957361B (zh) 一种石化设备用奥氏体耐热钢板及其制造方法
CN112048673B (zh) 非调质曲轴钢及其制备方法
CN104233058B (zh) 一种超低成本的低屈服点钢及其生产方法
CN106978565A (zh) 一种高强度非调质钢
CN110951953B (zh) 一种hrb500e钢筋及其钒氮微合金化工艺
CN103469057A (zh) 一种汽车车轮用钢及其生产方法
CN112442629B (zh) 一种中碳机械结构用钢及其制造方法
JP2007277654A (ja) 冷間鍛造部品、それを得るための製造方法および鋼材
CN108441782B (zh) 一种高碳当量耐腐蚀钢筋及其热处理方法
CN108220770B (zh) 一种加硼高碳纯净钢真空感应炉冶炼制备方法
CN105695859B (zh) 一种高韧性抗回火大厚度Cr-Mo钢板及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 512123 special bar plant, MABA Town, Qujiang District, Shaoguan City, Guangdong Province

Patentee after: Baowu jiefuyi Special Steel Co.,Ltd.

Address before: 512123 special bar plant, MABA Town, Qujiang District, Shaoguan City, Guangdong Province

Patentee before: BAOSTEEL SPECIAL STEEL SHAOGUAN Co.,Ltd.