CN109402359A - 一种齿轮用钢的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种齿轮用钢的热处理方法，所述方法包括圆钢性能热处理方法和成品余热淬火热处理方法，其中所述圆钢性能热处理方法包括：末端淬透性热轧圆钢：在920℃～950℃正火后，加工成端淬试样，在900℃～940℃进行第一淬火；力学性能热轧圆钢：在850℃～880℃进行第二淬火后，在480℃～520℃回火。本发明方法通过成分的合理设计和合理的热处理工艺，齿轮钢各项性能稳定性进一步增强。
Description
技术领域
本发明属于金属热处理领域，具体涉及一种齿轮用钢的热处理方法，特别涉及一种客车变速器齿轮用钢的热处理方法。
背景技术
热处理是指根据金属或合金在固态下的组织转变的规律，通过特定的加热、保温和冷却方式，改变其组织来提高金属或者合金性能的一种热加工工艺。金属热处理工艺一般可分为表面热处理、化学热处理以及整体热处理。整体热处理是最为常用的热处理工艺，主要包含淬火、回火、正火以及退火四种形式以及它们之间配合使用的其他形式。近来，随着汽车轻量化及环保和节省燃油等汽车工业发展的需求，提高齿轮的设计应力即要求钢高强度化己经作为国内外汽车齿轮钢发展的主要方向，但是，齿轮钢在使用中往往出现芯部淬透性不足、末端淬透性带控制较宽等问题，经一段时间使用后将会出现齿轮性能不稳定，导致用户更换齿轮困难，并可能产生一系列安全问题，因此提高齿轮钢性能的稳定性成为了当务之急。
背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
发明内容
针对现有技术存在问题中的一个或多个，在本发明的一个方面，本发明的目的是提供一种各项性能都稳定的齿轮用钢的热处理方法。
本发明的目的将通过以下技术方案实现：
在本发明的一个方面中，本发明提供一种齿轮用钢的热处理方法，所述方法包括圆钢性能热处理方法和成品余热淬火热处理方法，其中所述圆钢性能热处理方法包括：
末端淬透性热轧圆钢：在920℃～950℃正火后，加工成端淬试样，在900℃～940℃进行第一淬火；
力学性能热轧圆钢：在850℃～880℃进行第二淬火后，在480℃～520℃回火。
优选地，上述第二淬火为油淬，所述回火为油淬或水淬。
优选地，上述成品余热淬火热处理方法为：所述圆钢经轧制成品后利用余热进行淬火处理，温度≥890℃。
优选地，上述成品余热淬火热处理为油淬或油水混合淬。
优选地，上述齿轮用钢的成分按质量百分含量为：C：0.18～0.22％、Si：0.20～0.25％、Mn：0.80～0.86％、P≤0.017％、S≤0.007％、Al≤0.012％、Cr：1.16～1.20％、Mo：0.41～0.44％、RE：0.0001-0.0020％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
优选地，上述齿轮用钢中气体含量为：H≤2.5ppm；O≤25ppm；N≤80ppm。
基于以上技术方案，本发明提供一种客车变速器齿轮用钢的热处理工艺。通过成分的合理设计和合理的热处理工艺，进而提高钢的整体性能，达到了淬透性带波动达到4HR以内、晶粒度达到7级以上。齿轮钢各项性能稳定性进一步增强。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
本发明的目的是提供一种各项性能都稳定的齿轮用钢的热处理方法。
本发明的目的将通过以下具体实施方式实现：
在本发明的一个实施方式中，本发明提供一种齿轮用钢的热处理方法，所述方法包括圆钢性能热处理方法和成品余热淬火热处理方法，其中所述圆钢性能热处理方法包括：
末端淬透性热轧圆钢：在920℃～950℃正火后，加工成端淬试样，在900℃～940℃进行第一淬火；
力学性能热轧圆钢：在850℃～880℃进行第二淬火后，在480℃～520℃回火。
根据本发明的一个优选实施例，上述第二淬火为油淬，所述回火为油淬或水淬。
根据本发明的一个优选实施例，上述成品余热淬火热处理方法为：所述圆钢经轧制成品后利用余热进行淬火处理，温度≥890℃。
根据本发明的一个优选实施例，上述成品余热淬火热处理为油淬或油水混合淬，可以根据实际情况进行选择。
根据本发明的一个优选实施例，上述齿轮用钢的成分按质量百分含量为：C：0.18～0.22％、Si：0.20～0.25％、Mn：0.80～0.86％、P≤0.017％、S≤0.007％、Al≤0.012％、Cr：1.16～1.20％、Mo：0.41～0.44％、RE：0.0001-0.0020％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
根据本发明的一个优选实施例，上述齿轮用钢中气体含量为：H≤2.5ppm；O≤25ppm；N≤80ppm。
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
表1：本发明齿轮用钢成分及质量百分含量(％)
1)末端淬透性热处理方法
如上述表1中末端淬透性热轧圆钢在920℃～950℃正火后，加工成端淬试样后，在900℃～940℃淬火。具体热处理工艺见下表2，测定各实施例的末端淬透性。
表2：端淬透性热处理工艺
表3：各实施例的末端淬透性
2)力学性能热处理方法
力学性能热轧圆钢在850℃～880℃淬火(油淬)，在480℃～520℃回火(油淬或水淬)。各实施例相关性能检验结果见下表4。
表4：各实施圆钢拉伸试验
3)将钢材退火或高温回火后，检验其试样表面硬度见下表5。
表5：成品构件表面硬度
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，所述方法包括圆钢性能热处理方法和成品余热淬火热处理方法，其中所述圆钢性能热处理方法包括：
末端淬透性热轧圆钢：在920℃～950℃正火后，加工成端淬试样，在900℃～940℃进行第一淬火；
力学性能热轧圆钢：在850℃～880℃进行第二淬火后，在480℃～520℃回火。
2.权利要求1所述的齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，所述第二淬火为油淬，所述回火为油淬或水淬。
3.权利要求1所述的齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，所述成品余热淬火热处理方法为：所述圆钢经轧制成品后利用余热进行淬火处理，温度≥890℃。
4.权利要求3所述的齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，所述成品余热淬火热处理为油淬或油水混合淬。
5.权利要求1-4中任一项所述的齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，所述齿轮用钢的成分按质量百分含量为：C：0.18～0.22％、Si：0.20～0.25％、Mn：0.80～0.86％、P≤0.017％、S≤0.007％、Al≤0.012％、Cr：1.16～1.20％、Mo：0.41～0.44％、RE：0.0001-0.0020％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它为Fe和不可避免的杂质。
6.权利要求1-4中任一项所述的齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，所述齿轮用钢中气体含量为：H≤2.5ppm；O≤25ppm；N≤80ppm。
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