CN111534669B - 由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法以及齿轮零件 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及钢铁制造领域，具体而言，涉及一种由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法以及齿轮零件。该方法，包括将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm；采用冷风冷却180～220s，风冷流量调节阀的开启度为15～25％，回流热风冷却时间为280～320s；温度降至655～665℃，保温290～310min。将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触，同时采取适当的等温正火工艺，能够将齿轮零件的组织控制为F+P，组织≤3级，且同一齿坯零件不同位置的硬度散差控制≤4HBW，同框中，齿坯零件硬度散差控制≤6HBW。

Description

由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法以及齿轮零件
技术领域
本申请涉及钢铁制造领域，具体而言，涉及一种由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法以及齿轮零件。
背景技术
渗碳齿轮锻造毛坯一般都需要进行等温正火热处理，获得均匀的组织及合适的加工硬度，为后续的渗碳做好组织准备，以期减少淬火变形。
已知的一些提高齿轮钢组织均匀性的方法，包括：
(1)锻后余热正火：将热锻成形后的齿轮锻件进行余热正火处理；
(2)机加工：车外圆、内孔和端面，插键槽，去毛刺；
(3)清洗：清洗去除齿轮锻件表面的油脂污垢和氧化皮；
(4)预氧化：将清洗完的齿轮锻件推入连续式渗碳炉的预氧化炉室中进行预氧化处理；
(5)高温渗碳：将预氧化处理后的齿轮锻件推入连续式渗碳炉的渗碳炉室中进行高温渗碳处理，渗碳采用两段渗碳法，第一段为强渗阶段，第二段为扩散阶段；
(6)预先正火：将完成渗碳处理的齿轮锻件推入连续式渗碳炉的正火炉室中，通过炉室内环绕设置的风扇对齿轮锻件进行预先正火处理；
(7)再加热：将预先正火后的带余热齿轮锻件推入连续式渗碳炉的再加热炉室中，重新再加热至815～835℃并保温2～3h；再加热的过程中，炉室内碳势控制在0.55±0.05％；
(8)淬火：将再加热保温后的齿轮锻件直接垂直浸入淬火油中，淬火油内设有搅拌器，使淬火油温度均匀，且淬火油的温度控制在60±5℃；
(9)回火：淬火后的齿轮在180～200℃的温度下保温2～3h进行回火，然后出炉风冷；
(10)喷丸：将渗碳热处理后的齿轮锻件进行表面喷丸处理。
上述方法主要的工艺控制点在于：余热正火、高温渗碳、预先正火、再加热和淬火。这种工艺控制方法所需要控制的工艺条件过多，可变性较大，对于不同性能组成的圆钢，其不可控风险大，不能保证有效地提高齿轮钢的组织均匀性，更不能保证有效地降低齿轮的硬度散差。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法以及齿轮零件，能够针对特定组织的齿轮圆钢，有针对性地提高采用这种齿轮圆钢制得的齿轮零件的组织均匀性，同时降低齿轮零件的硬度散差。
第一方面，本申请提供一种由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，齿轮圆钢的带状组织≤2.0级；齿轮圆钢的淬透性包括：J9为38-43HRC，J15为32-37HRC；齿轮圆钢的横截面碳偏析≤0.025％；齿轮圆钢的组织为F(铁素体相)+P(珠光体组织)，且≤3级；齿轮圆钢的正火硬度为165-180HBW；
方法包括：对齿轮圆钢进行加热，然后锻造为齿轮零件并对齿轮零件进行等温正火；
等温正火包括：加热均化、风冷以及空冷；
加热均化步骤包括，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触；
风冷步骤包括，采用冷风冷却180～220s，风冷流量调节阀的开启度为15～25％，回流热风冷却时间为280～320s；
空冷包括，在炉内将经过风冷后的齿轮零件的温度降至655～665℃并保温290～310min，出炉空冷。
对特定组织的圆钢：齿轮圆钢的带状组织≤2.0级；齿轮圆钢的淬透性包括：J9为38-43HRC，J15为32-37HRC；齿轮圆钢的横截面碳偏析≤0.025％；齿轮圆钢的组织为F(铁素体相)+P(珠光体组织)，且≤3级；齿轮圆钢的正火硬度为165-180HBW；采取合适的齿轮毛坯零件装框制度，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触，同时采取适当的等温正火工艺，能够将齿坯零件的组织控制为F+P，组织≤3级，且同一齿坯零件不同位置的硬度散差控制≤4HBW，同一个试样框中，齿坯零件硬度散差控制≤6HBW。从而能够有针对性地、确保提高采用这种齿轮圆钢制得的齿轮零件的组织均匀性，同时降低齿轮零件的硬度散差。
第二方面，本申请提供一种齿轮零件，齿轮零件的组织为F+P，且≤3级；
同一齿轮零件不同位置的硬度散差≤4HBW。
该齿轮零件的组织为均匀的F+P，且同一齿轮零件不同位置的硬度散差，性能优良。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了实施例2提供的齿轮零件的微观形貌；
图2示出了对比例6提供的齿轮零件的微观形貌。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施方式提供一种由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，齿轮圆钢的带状组织≤2.0级；齿轮圆钢的淬透性包括：J9为38-43HRC，J15为32-37HRC；齿轮圆钢的横截面碳偏析≤0.025％；齿轮圆钢的组织为F+P，且≤3级；齿轮圆钢的正火硬度为165-180HBW；
方法包括：对齿轮圆钢进行加热，然后锻造为齿轮零件并对齿轮零件进行等温正火；
等温正火包括：加热均化、风冷以及空冷；
加热均化步骤包括，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触；
风冷步骤包括，采用冷风冷却180～220s，风冷流量调节阀的开启度为15～25％，回流热风冷却时间为280～320s；
空冷包括，在炉内将经过风冷后的齿轮零件的温度降至655～665℃并保温290～310min，出炉空冷。
对于上述特定组织的圆钢采取合适的齿轮毛坯零件装框制度，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触，同时采取适当的等温正火工艺，能够将齿坯零件的组织控制为F+P，组织≤3级，且同一齿坯零件不同位置的硬度散差控制≤4HBW，同一个试样框中，齿坯零件硬度散差控制≤6HBW。从而能够有针对性地、确保提高采用这种齿轮圆钢制得的齿轮零件的组织均匀性，同时降低齿轮零件的硬度散差。
在本申请的一些实施方式中，由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法包括：
步骤S1、制备齿轮圆钢。
该齿轮圆钢的组分含量以重量百分比计，包括：C：0.22-0.26％，Si：0.20-0.35％，Mn：0.70-1.00％，P≤0.025％，S：0.017-0.030％，Cr：1.00-1.25％，Mo：0.30-0.40％，Ni：0.40-0.60％，Al：0.020-0.035％，Ti:0.005-0.030％，N：0.0080-0.0120％，其余为Fe；
其中，Al/N＝2.0-3.5，且Ti/N＝1.7-3.5。
进一步地，该齿轮圆钢的组分含量以重量百分比计，包括：C：0.23-0.25％，Si：0.21-0.34％，Mn：0.71-0.99％，P≤0.025％，S：0.018-0.029％，Cr：1.01-1.24％，Mo：0.31-0.39％，Ni：0.41-0.59％，Al：0.021-0.034％，Ti:0.004-0.029％，N：0.0079-0.0110％，其余为Fe；
其中，Al/N＝2.1-3.4，且Ti/N＝1.8-3.4。
示例性地，该齿轮圆钢的组分含量以重量百分比计，包括：C：0.24％，Si：0.25％，Mn：0.80％，P≤0.025％，S：0.020％，Cr：1.10％，Mo：0.35％，Ni：0.45％，Al：0.030％，Ti:0.015％，N：0.01％，其余为Fe；
其中，Al/N＝2.5，且Ti/N＝3.0。
进一步地，齿轮圆钢的制备步骤，包括：
第一步：转炉冶炼；
第二步：炉外精炼；
第三步：RH真空脱气；
第四步：方坯连铸；
第五步：加热轧制。
进一步地，第四步中，方坯连铸时，结晶器电磁搅拌参数控制为195～205A/2.0Hz、末端电磁搅拌参数控制为590～610A/5.0Hz。
进一步地，第四步中，方坯连铸时，结晶器电磁搅拌参数控制为196～204A/2.0Hz、末端电磁搅拌参数控制为591～611A/5.0Hz。
示例性地，第四步中，方坯连铸时，结晶器电磁搅拌参数控制为200A/2.0Hz、末端电磁搅拌参数控制为600A/5.0Hz。
进一步地，第四步中，方坯连铸时，二次冷却分四段进行，第一段和第二段均采用强冷，第一段和第二段的冷却水均占总冷却水量的25～35％；第三段和第四段均采用弱冷，第三段冷却水占总冷却水量的22～28％，第四段冷却水占总冷却水量的12～18％。
进一步地，第一段和第二段的冷却水均占总冷却水量的26～34％；第三段冷却水占总冷却水量的23～27％，第四段冷却水占总冷却水量的13～17％。
示例性地，第一段和第二段的冷却水均占总冷却水量的30％；第三段冷却水占总冷却水量的25％，第四段冷却水占总冷却水量的15％。
通过在连铸工艺中，控制结晶器电磁搅拌参数在上述的范围内，并且控制二次冷却的工艺参数在上述的范围内，能够有效地减少成分偏析，保证铸坯成分均匀，从而能够降低后续对齿轮横截面成分、组织均匀性的影响。
进一步地，连铸过程采用大方坯断面进行生产，将钢水过热度控制在15-30℃，恒拉速控制在0.45～0.55m/min。
进一步地，连铸过程采用大方坯断面进行生产，将钢水过热度控制在16-28℃，恒拉速控制在0.46～0.54m/min。
示例性地，连铸过程采用大方坯断面进行生产，将钢水过热度控制在20℃，恒拉速控制在0.5m/min。
进一步地，第五步中，加热轧制时，将高温段(加热二段温度及均热段)温度控制在1250±10℃，高温段时间控制在250-350min，在上述的温度条件下，能够有效地促进成分及组织均匀化。
进一步地，加热轧制时，将高温段(加热二段温度及均热段)温度控制在1250±5℃，高温段时间控制在260-340min。
示例性地，加热轧制时，将高温段(加热二段温度及均热段)温度控制在1250℃，高温段时间控制在300min。
进一步地，第五步中，加热轧制时，粗轧采取单道次大压下量，粗轧单道次压下率≥15％，且粗轧段的累计压下量占铸坯总压下量的45～55％。
通过将加热轧制的工艺条件控制在上述的范围内，能够确保铸坯组织充分变形，变形渗透至铸坯心部，确保铸坯心部枝晶得到破碎，促进再结晶发生，得到细致均匀的晶粒尺寸，在后续圆钢冷却组织转变时组织均匀。
进一步地，加热轧制时，粗轧单道次压下率15％～30％，且粗轧段的累计压下量占铸坯总压下量的46～54％。
示例性地，粗轧单道次压下率20％，且粗轧段的累计压下量占铸坯总压下量的50％。
在步骤S1，通过对连铸工艺以及加热轧制工艺条件的控制，保证了制得的齿轮圆钢成分及组织均匀化。
对步骤S1制得的齿轮圆钢的组织、性能进行检测，在轧制圆钢的D/4、心部位置取15-20mm高的试样，试样经930±5℃，保温60±5min；空冷至650±5℃保温炉，保温90min，然后空冷后，按照GB/T13299检测试样的带状组织；在轧制圆钢的D/4位置按照GB/T225要求取样，按照正火温度930±5℃，然后925±5℃淬火处理，按照GB/T225要求检测圆钢的淬透性值；取样按照9点法，用
Figure BDA0002542299260000081
的钻头钻样，用碳硫分析仪分析圆钢横截面碳偏析情况。
检测结果：按照上述步骤S1制得的齿轮圆钢的带状组织≤2.0级；齿轮圆钢的淬透性包括：J9为38-43HRC，J15为32-37HRC；齿轮圆钢的横截面碳偏析≤0.025％；齿轮圆钢的组织为F+P，且≤3级；齿轮圆钢的正火硬度为165-180HBW。
在本申请其他可选的实施例中，也可以通过直接购买具有上述性能的圆钢进行齿轮钢的加工。
步骤S2、将步骤S1制得的齿轮圆钢加工成齿轮零件。
采用上述步骤S1制得的齿轮圆钢加工成齿轮零件，能够有效地保证齿轮零件横截面成分、组织的均匀性。
进一步地，由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法包括：对齿轮圆钢进行加热，然后锻造为齿轮零件并对齿轮零件进行等温正火。
进一步地，对齿轮圆钢进行加热的步骤，包括：
将齿轮圆钢下料成长度为310～330mm的齿轮毛坯，加热温度控制在1250～1270℃，加热时间控制在30～50s。
进一步地，对齿轮圆钢进行加热的步骤，包括：
将齿轮圆钢下料成长度为315～325mm的齿轮毛坯，加热温度控制在1255～1265℃，加热时间控制在35～45s。
示例性地，将齿轮圆钢下料成长度为320mm的齿轮毛坯，加热温度控制在1260℃，加热时间控制在40s。
进一步地，对齿轮圆钢进行锻造的步骤，包括：
开锻温度为1240℃～1260℃，终锻温度为985～1015℃，齿轮毛坯锻造为直径为120～430mm的齿轮零件。
进一步地，开锻温度为1245℃～1255℃，终锻温度为986～1016℃，齿轮毛坯锻造为直径为125～425mm的。
示例性地，开锻温度为1250℃，终锻温度为1000℃，齿轮毛坯锻造为直径为300mm的齿轮零件。
进一步地，等温正火包括：加热均化、风冷以及空冷。
进一步地，加热均化步骤包括，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触。
进一步地，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔75～85mm。
示例性地，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，齿轮零件之间间隔80mm。
进一步地，加热均化步骤的温度为940～960℃；时间80～100min。
进一步可选地，加热均化步骤的温度为945～955℃；时间85～95min。
示例性地，加热均化步骤的温度为950℃；时间90min。
进一步地，风冷步骤包括，采用冷风冷却180～220s，风冷流量调节阀的开启度为15～25％，回流热风冷却时间为280～320s；
进一步地，风冷步骤包括，采用冷风冷却185～215s，风冷流量调节阀的开启度为16～24％，控制回流热风比例及时间，回流热风冷却时间为285～315s。
示例性地，采用冷风冷却200s，风冷流量调节阀的开启度为20％，回流热风冷却时间为300s。
进一步地，空冷包括，在炉内将经过风冷后的齿轮零件的温度降至655～665℃并保温290～310min，出炉空冷。
进一步地，空冷包括，在炉内将经过风冷后的齿轮零件的温度降至656～664℃，并保温295～305min，出炉空冷。
示例性地，空冷包括，在炉内将经过风冷后的齿轮零件的温度降至660℃，并保温300min，出炉空冷。
进一步地，对制得的齿轮零件进行压淬。
示例性地，任意取同一框的2个齿轮零件，在每个齿轮零件圆周方向分别取3处样件(15mm±3min)，按照GB/T 13320检测等温正火齿轮毛坯的硬度及组织。
检测结果，上述方法制得的齿轮零件的组织为F+P，且≤3级。
进一步地，上述方法制得的齿轮零件同一个试样框中，多个齿轮零件的硬度相差≤6HBW。
进一步地，上述方法制得的齿轮零件同一齿轮零件不同位置的硬度差≤4HBW。
本申请的一些实施方式还提供一种齿轮零件，该齿轮零件的组织为F+P，且≤3级。
进一步地，同一齿轮零件不同位置的硬度散差≤4HBW。
在本申请一些实施方式中，上述的齿轮零件可以按照前述实施方式提供的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法制得。
下面结合实施例和对比例对本申请的特征和性能进行详细描述。
实施例1～3和对比例1～9
提供一种齿轮零件，按照下述的制备步骤制备。
实施例1～3以及对比例1～9的化学成分按照表1配比。
首先，制备齿轮圆钢包括：
第一步：转炉冶炼；
第二步：炉外精炼；
第三步：RH真空脱气；
第四步：方坯连铸；
第五步：加热轧制。
然后，将制得的齿轮圆钢加工成齿轮零件，包括：对齿轮圆钢进行加热、锻造以及等温正火；
等温正火包括：加热均化、冷却以及空冷。
具体的铸坯连铸工艺、铸坯加热工艺、粗轧工艺以及等温正火工艺的参数见表2。
表1齿轮钢的化学成分(wt％)
成分 C Si Mn Cr Mo Ni Ti Al N Al/N Ti/N
实施例1 0.22 0.22 0.82 1.15 0.32 0.46 0.023 0.022 0.0086 2.6 2.7
实施例2 0.24 0.24 0.80 1.12 0.31 0.44 0.021 0.025 0.0095 2.6 2.2
实施例3 0.23 0.28 0.85 1.14 0.33 0.45 0.028 0.029 0.0108 2.7 2.6
对比例1 0.22 0.26 0.84 1.12 0.31 0.44 0.024 0.026 0.0094 2.8 2.6
对比例2 0.24 0.29 0.81 1.13 0.32 0.47 0.029 0.030 0.0092 3.3 3.2
对比例3 0.23 0.27 0.84 1.11 0.33 0.44 0.020 0.028 0.0111 2.5 1.8
对比例4 0.22 0.24 0.83 1.14 0.32 0.45 0.019 0.032 0.0107 3.0 1.8
对比例5 0.24 0.23 0.83 1.15 0.32 0.45 0.022 0.030 0.0102 2.9 2.2
对比例6 0.23 0.23 0.82 1.14 0.34 0.44 0.019 0.027 0.0097 2.8 2.0
对比例7 0.22 0.25 0.85 1.11 0.32 0.45 0.024 0.026 0.0088 3.0 2.7
对比例8 0.24 0.27 0.86 1.12 0.31 0.47 0.023 0.031 0.0092 3.4 2.5
对比例9 0.25 0.26 0.81 1.13 0.33 0.43 0.025 0.028 0.0101 2.8 2.5
表2齿轮钢、齿轮毛坯主要生产工艺参数
Figure BDA0002542299260000111
Figure BDA0002542299260000121
实验例
1、对实施例2和对比例6提供的齿轮零件的形貌采用扫描电镜进行检测。
检测结果见说明书附图1和2。图1示出了实施例2提供的齿轮零件的微观形貌。图2示出了对比例6提供的齿轮零件的微观形貌。从图1可以看出，实施例2提供的齿轮零件的组织仅仅包括F铁素体相和P珠光体组织。并且F铁素体相和P珠光体组织均匀。而对比例6提供的齿轮零件，从而图2可以看出，图2中间部分有大块的深色区域，整个组织非常的不均匀，其实质是该对比例6的齿轮零件的组织不仅包括F铁素体相和P珠光体组织，还包括粒状B，因此，使得整个齿轮零件的组织非常的不均匀。
2、对实施例1～3以及对比例1～9制得的齿轮圆钢和齿轮零件的性能进行检测。
圆钢组织、性能检测：在轧制圆钢的D/4、心部位置取15-20mm高的试样，试样经930±5℃，保温60±5min；空冷至650±5℃保温炉，保温90min，然后空冷后，按照GB/T13299检测试样的带状组织；在轧制圆钢的D/4位置按照GB/T225要求取样，按照正火温度930±5℃，然后925±5℃淬火处理，按照GB/T225要求检测圆钢的淬透性值；取样按照9点法，用
Figure BDA0002542299260000131
的钻头钻样，用碳硫分析仪分析圆钢横截面碳偏析情况。
齿轮零件组织、性能检测：任意取同一框的2个齿轮零件，在每个齿轮零件圆周方向分别取3处样件(15mm±3min)，按照GB/T 13320检测齿轮零件的硬度及组织。硬度包括同一齿轮零件的硬度散差和同框齿轮零件硬度散差。其中，同一齿轮零件的硬度散差指的是每个零件测得的3个硬度值中，最大值与最小值的差值。同框齿轮零件硬度散差指的任取的同框中的2个零件测得的6个硬度值中，最大硬度值与最小硬度值的差值。
实验结果见表3。
表3圆钢性能、等温正火齿轮零件组织、硬度情况
Figure BDA0002542299260000141
从表3可以看出，采用本申请实施例1～3提供的方法：控制连铸坯结晶器、末端电池搅拌及二冷水工艺后，有效地保证了碳偏析成分均匀性，采用铸坯高温加热、粗轧大压下工艺等措施后，实施例1～3中齿轮圆钢的淬透性：J9在38-43HRC范围内，J15在32-37HRCC范围内。同一个齿轮圆钢的淬透性偏差控制在≤5HRC(J9：43-38＝5HRC；J15：37-32＝5HRC)带宽范围内；同炉齿轮圆钢的淬透性偏差控制在≤3HRC(同炉中样1和样2的淬透性J9差值或者淬透性J15差值)。
进一步地，采用本申请实施例1～3提供的方法：控制齿轮零件装框制度以及等温正火工艺后，使得齿轮零件的组织控制为F+P，组织≤3级，极大地提高了齿轮零件的组织均匀性。
进一步地，采用本申请实施例1～3提供的方法降低了齿轮零件的硬度散差。使得同一齿轮零件的硬度散差控制≤4HBW，同框齿轮零件硬度散差控制≤6HBW。
具体地，硬度性能见表4。
表4齿轮零件硬度性能
Figure BDA0002542299260000151
Figure BDA0002542299260000161
从表4可以看出，实施例1～3的同一齿轮零件的硬度散差均小于等于4HBW；且同框齿轮零件硬度散差小于等于6；而对比例1～9的同一齿轮零件的硬度散差最小5HBW，最大硬度散差为10HBW；且同框齿轮零件硬度散差最小7HBW，最大13HBW。由此可以说明，采用本申请实施方式提供的制备方法，能够极大地降低齿轮零件的硬度散差，保证齿轮零件硬度的稳定性，提高齿轮零件质量。
进一步地，上述实施例2的组织与前述扫描电镜结果一致，进一步证实了采用本申请的方法能够使得齿轮零件的组织为均匀化的F+P。
进一步地，从实施例1～3与对比例5的对比可以看出，通过控制齿轮零件装框制度，将3个齿轮零件垂直放于框中，能够有效地增大齿轮零件接触面更大，使得加热均化时的温度更均匀，从而能够使得实施例1～3的组织更均匀。从实施例1～3与对比例6～9的对比可以看出，通过控制齿轮零件等温正火工艺，采用冷风快冷，并控制回流热风比例及时间，有效提高了实施例1～3的齿轮零件的组织均匀性，降低了齿轮硬度散差。
进一步地，从实施例1～3与对比例2的对比可以看出，通过控制铸坯连铸时结晶器的搅拌参数，实施例1～3的圆钢的偏析值更低了，组织更加均匀。
进一步地，从实施例1～3与对比例2的对比可以看出，通过控制铸坯连铸时二次冷却的工艺参数，实施例1～3的圆钢的偏析值更低了，组织更加均匀。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，所述齿轮圆钢的带状组织≤2.0级；所述齿轮圆钢的淬透性包括：J9为38-43HRC，J15为32-35HRC；所述齿轮圆钢的横截面碳偏析≤0.025％；所述齿轮圆钢的组织为F+P，且≤3级；所述齿轮圆钢的正火硬度为165-180HBW；所述齿轮圆钢的组分含量以重量百分比计，包括：C：0.22-0.26％，Si：0.20-0.35％，Mn：0.70-1.00％，P≤0.025％，S：0.017-0.030％，Cr：1.00-1.25％，Mo：0.30-0.40％，Ni：0.40-0.60％，Al：0.020-0.035％，Ti:0.005-0.030％，N：0.0080-0.0120％，其余为Fe；其中，Al/N＝2.0-3.5，且Ti/N＝1.7-3.5；
所述方法包括：对所述齿轮圆钢进行加热，然后锻造为齿轮零件并对所述齿轮零件进行等温正火；
所述等温正火包括：加热均化、风冷以及空冷；
所述加热均化步骤包括，将多个齿轮零件垂直放置在试样框中进行加热均化，所述齿轮零件之间间隔70～90mm，相互之间不接触；
所述风冷步骤包括，采用冷风冷却180～220s，风冷流量调节阀的开启度为15～25％，回流热风冷却时间为280～320s；
所述空冷包括，在炉内将经过风冷后的齿轮零件的温度降至655～664℃并保温290～310min，出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，
所述加热均化步骤的温度为940～960℃；时间80～100min。
3.根据权利要求1所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，
对所述齿轮圆钢进行加热的步骤，包括：
将齿轮圆钢下料成长度为310～330mm的齿轮毛坯，加热温度控制在1250～1270℃，加热时间控制在30～50s。
4.根据权利要求3所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，
对所述齿轮圆钢进行锻造的步骤，包括：
开锻温度为1240℃～1260℃，终锻温度为985～1015℃，所述齿轮毛坯锻造为直径为120～430mm的齿轮零件。
5.根据权利要求1-4任一项所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，所述齿轮圆钢的制备步骤，包括：
第一步：转炉冶炼；
第二步：炉外精炼；
第三步：RH真空脱气；
第四步：方坯连铸；
第五步：加热轧制；
所述第四步中，方坯连铸时，结晶器电磁搅拌参数控制为195～205A/2.0Hz、末端电磁搅拌参数控制为590～610A/5.0Hz。
6.根据权利要求5所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，
所述第四步中，方坯连铸时，二次冷却分四段进行，第一段和第二段均采用强冷，所述第一段和所述第二段的冷却水均占总冷却水量的25～35％；第三段和第四段均采用弱冷，第三段冷却水占总冷却水量的22～28％，第四段冷却水占总冷却水量的12～18％。
7.根据权利要求5所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，
所述第五步中，加热轧制时，粗轧单道次压下率≥15％，且粗轧段的累计压下量占铸坯总压下量的45～55％。
8.根据权利要求5所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法，其特征在于，
所述第五步中，加热轧制时，高温段温度控制在1240～1260℃，高温段时间控制在250～350min。
9.一种齿轮零件，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的由齿轮圆钢加工齿轮零件的方法制得；所述齿轮零件的组织为F+P，且≤3级；
同一所述齿轮零件不同位置的硬度散差≤4HBW。
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