CN112779468B - 一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法 - Google Patents

一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法，所述高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.30%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.030～0.050%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%、N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序。本发明高性能汽车齿轮用钢具有高端淬性且淬透性带控制多批次≤5HRC，同批次≤4HRC，高洁净度、性能稳定。

Description

一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法。
背景技术
汽车齿轮钢的性能要求，除了工程材料一般的强度、塑性和韧性等共性要求以外，还要求具有最基本的三项特性，即特定的淬透性及窄的淬透性带宽、高的纯净度和细的晶粒度。此外，良好的加工性能也是齿轮行业所关心的重要指标。
研究表明，钢中的夹杂物显著降低齿轮的性能，特别是降低齿轮的强度，从而影响汽车齿轮的使用寿命。通过降低齿轮钢中氧含量，氧化物夹杂随之减少，提高钢的纯度，可减轻夹杂物对疲劳寿命的不利影响，使齿轮疲劳寿命大幅度提高。
齿轮质量的影响已越来越受到人们的重视，材料品质不稳定，不仅影响齿轮的热处理工艺控制，更直接影响着齿轮的疲劳寿命。目前汽车齿轮用钢要求抗拉强度Rm：1080～1400MPa，屈服强度σs：945～1065MPa，-40℃冲击功Akv2≥27J，淬透性带控制的追求目标：多批次≤7HRC，同批次≤6HRC。迫切需要一种兼具高性能、高淬透性和均质性汽车齿轮用钢。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法。该发明实现高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤4HRC，同时具备高洁净度、性能稳定。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高性能汽车齿轮用钢，所述高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.30%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.030～0.050%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%、N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质。
各化学成分的作用机理：
C：碳存在于所有钢中，是主要的淬硬元素。钢的热轧强度和硬度，随碳含量的增加会有显著的提高，随着碳含量的增高，材料屈服点和抗拉强度会逐渐提高，但是塑性和冲击韧性却会降低。C含量过低，材料在热处理后强度过低。
Si：显著强化铁素体，是保证强度的必须元素，过低强度不够；过高引起铁素体基体变脆，韧性下降。硅的偏析倾向轻微。在低碳钢中，硅对钢的表面质量有害，在低碳硫化钢中更明显。
Mn：锰影响钢的强度和硬度，为珠光体形成元素，可降低相变温度，对强度和韧性均有良好作用；但Mn含量过高则容易生成贝氏体，降低材料组织及硬度均匀性。在钢凝固期间，锰有中等程度的偏析。
Cr：降低珠光体转变温度的合金元素，本发明中Cr、Mn同时加入，可有效降低珠光体片层间距，提高钢材强度和韧性；但Cr含量过高则容易生成贝氏体，降低钢材组织及硬度均匀性。
N：最经济有效的合金化元素，可以通过与Al结合形成AlN加强沉淀强化及细化晶粒效果；但是N含量过高容易生成较多的AlN增大连铸坯裂纹敏感性，同时增加钢中TiN夹杂的含量及尺寸，损害钢材韧性。
Al：铝主要是作为脱氧剂和奥氏体晶粒细化剂使用。铝到了一定量，会很容易与氮结合，形成氮化铝，使钢具有较高的表面硬度和优异的耐磨性。
S：硫随着其含量的增加，会降低钢横断面方向的延展性和韧性。但是，对于某些钢种，需要加硫来改善钢的加工性。
P：磷的含量适当时可提高钢的热轧强度和硬度，但会降低钢的延展性和韧性。淬火和回火钢中的磷含量增加，对钢的延展性、韧性和抗疲劳性都有不利影响。
Ni：镍作为合金元素使用时，是铁素体增强剂。因为镍不会在钢中形成任何碳化物，在铁素体时仍保持在溶液中，因此可以强化和韧化铁素体相。镍钢可以很容易地进行热处理，因为镍降低了临界冷却速率。将镍与铬一同使用时，所生产出的合金钢相比碳素钢而言，具有更强的淬硬性、更高的冲击强度和更好的抗疲劳性。
Mo：钼可以提高钢的淬透性，在需要进行淬透性控制时很有用。当钼在淬火前以固溶体存在于奥氏体中时，相变的反应速率与碳素钢相比，变得相当慢。钼可以增大有效热处理响应的温度范围，因为它有形成稳定的碳化物的倾向。钼可以提高钢的淬透性，但对钢的冷加工性的危害又最小。
Nb：铌被加到钢中，有两个目的。它可以替代铝作为晶粒细化剂，最大量不能超过0.05%（ASTM A29）。当以铝作为晶粒细化剂，或在铌细化晶粒钢中铌含量超过0.05%的情况下，铌作为微合金剂（单独加入或与V或Ti一同加入）使用。在热锻或热轧温度时，铌可以生成碳氮铌沉淀物。这种微粒可以使钢具有淬火和回火钢的强度和硬度水平。
本发明所述高性能汽车齿轮用钢末端淬透性：J1.5mm：45～52HRC、J3mm：45～52HRC、J5mm：44～51HRC、J7mm：44～51HRC、J9mm：43～50HRC、J11mm：43～50HRC、J13mm：41～48HRC、J15mm：41～48HRC、J20mm：39～46HRC、J25mm：38～45HRC、J30mm：35～42HRC、J35mm：34～41HRC、J40mm：33～40HRC、J45mm：32～39HRC、J50mm：31～38HRC。
本发明所述高性能汽车齿轮用钢的力学性能：Rm（MPa）：1280～1550MPa、Rp0.2（MPa）：1150～1450MPa、A（%）：10～20%、Z（%）：50～70%、AKv（-40℃）（J）：60～100J。
本发明所述高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤4HRC。
本发明还提供了一种高性能汽车齿轮用钢的生产方法，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序。
本发明所述冶炼工序，采用转炉/电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉/电炉出钢过程进行合金化将钢水化学成分调整至：C：0.15～0.23%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.020～0.030%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%，N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度20～67Pa、脱气时间10～20min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.1～0.5㎏/t钢。
本发明所述冶炼工序，转炉/电炉低氧势控制技术、采用新型出钢挡渣工艺使得有效控制了出钢过程下渣，控制下渣量≤3kg/吨钢，LF进站炉渣（FeO+MnO）≤2%，炉渣氧化性降低，大大减轻了精炼变渣负担。
本发明所述冶炼工序，LF精炼进行合金元素微调的范围为铸中包样化学成分质量百分含量减去转炉/电炉出钢过程进行合金化的钢水化学成分质量百分含量。
本发明所述冶炼工序，LF精炼通过精炼炉渣、精炼复合脱氧、底吹氩技术、钢\渣界面夹杂物运动的理论模型开发、LF精炼炉粉状脱氧剂自动加入使钢液和炉渣充分均匀化和反应，钢中的夹杂物充分上浮并被炉渣吸收。
本发明所述连铸工序，连铸中包样化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.30%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.030～0.050%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%，N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间24～28h。
本发明所述连铸工序，通过采用连铸浇钢过程中“新型长水口+密封垫+氩气保护+优化的中间包覆盖剂+高档中包整体侵入式水口”组合模式的保护浇注，改善了大包、中包到中包水口的全程保护的效果，使浇钢过程增氮量由原来0.0005～0.0015%降低到0.0005%以下，钢液增氮量明显降低。通过以上措施有效抑制了钢水在浇注过程二次氧化生成Al2O3夹杂。
本发明通过采用转炉/电炉低氧势控制技术、精炼炉渣、精炼复合脱氧及底吹氩技术、连铸保护浇注控制技术，从而使钢中氧含量从15ppm以上降低至10ppm以内。
本发明所述加热工序，钢坯加热至1000～1120℃，保温1～1.5h。
本发明所述连轧工序，开轧温度900～1000℃、终轧温度850～950℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间16～36h。
本发明所述热处理工序，采用整体热处理工艺，淬火温度800～900℃、淬火时间0.5～1.5h，回火温度300～400℃、回火时间1.0～2.0h；所述整体热处理工艺是指钢材轧制完成后直接调质，然后再加工成试样毛坯。
本发明高性能汽车齿轮用钢产品标准参考GB/T3098.1-2010；产品性能检测方法标准参考GB/T2975-2018。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明高性能汽车齿轮用钢具有高端淬性且淬透性带控制多批次≤5HRC，同批次≤4HRC。2、本发明高性能汽车齿轮用钢具有良好的钢材成分均一性。3、本发明高性能汽车齿轮用钢的力学性能：Rm（MPa）：1280～1550MPa、Rp0.2（MPa）：1150～1450MPa、A（%）：10～20%、Z（%）：50～70%、AKv（-40℃）（J）：60～100J，性能稳定。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度25Pa、脱气时间13min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.33㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间26h；
（3）加热工序：钢坯加热至1000℃，保温1.0h；
（4）连轧工序：开轧温度900℃、终轧温度850℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间16h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 870℃、淬火时间1.2h，回火温度300℃、回火时间2.0h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤4HRC、同批次≤2HRC。
实施例2
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；电炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度34Pa、脱气时间17min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.25㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间27h；
（3）加热工序：钢坯加热至1050℃，保温1.5h；
（4）连轧工序：开轧温度950℃、终轧温度930℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间24h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 800℃、淬火时间1.5h，回火温度320℃、回火时间1.0h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤3HRC、同批次≤2HRC。
实施例3
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度48Pa、脱气时间15min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.47㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间25h；
（3）加热工序：钢坯加热至1100℃，保温1.0h；
（4）连轧工序：开轧温度1000℃、终轧温度950℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间36h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 850℃、淬火时间1.0h，回火温度350℃、回火时间1.5h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤3HRC。
实施例4
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度53Pa、脱气时间19min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.23㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间25.5h；
（3）加热工序：钢坯加热至1120℃，保温1.3h；
（4）连轧工序：开轧温度950℃、终轧温度900℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间24h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 900℃、淬火时间1.1h，回火温度400℃、回火时间2.0h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤4HRC、同批次≤4HRC。
实施例5
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；电炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度65Pa、脱气时间12min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.15㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间27.5h；
（3）加热工序：钢坯加热至1000℃，保温1.5h；
（4）连轧工序：开轧温度950℃、终轧温度930℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间36h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 870℃、淬火时间1.2h，回火温度380℃、回火时间1.8h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤3HRC、同批次≤3HRC。
实施例6
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用转炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度29Pa、脱气时间16min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.20㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间26.5h；
（3）加热工序：钢坯加热至1080℃，保温1.2h；
（4）连轧工序：开轧温度980℃、终轧温度870℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间20h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 840℃、淬火时间0.8h，回火温度330℃、回火时间1.2h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤4HRC。
实施例7
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；电炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度20Pa、脱气时间20min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.50㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间28h；
（3）加热工序：钢坯加热至1030℃，保温1.4h；
（4）连轧工序：开轧温度920℃、终轧温度860℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间32h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 820℃、淬火时间0.7h，回火温度370℃、回火时间1.6h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤4HRC、同批次≤3HRC。
实施例8
本实施例高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量见表1。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）冶炼工序：采用电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；电炉出钢过程进行合金化调整成分，调整后钢水化学成分组成及其质量百分含量见表2；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度67Pa、脱气时间10min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.10㎏/t钢；
（2）连铸工序：连铸中包样的化学成分组成及其质量百分含量见表1，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间24h；
（3）加热工序：钢坯加热至1105℃，保温1.1h；
（4）连轧工序：开轧温度970℃、终轧温度910℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间19h；
（5）热处理工序：采用整体热处理工艺，淬火温度 865℃、淬火时间0.5h，回火温度360℃、回火时间1.3h。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的性能指标见表3。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的末端淬透性见表4。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的非金属夹杂物见表5。
本实施例高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤3HRC。
表1 实施例1-8高性能汽车齿轮用钢的化学成分组成
及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中，成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-8冶炼出钢过程合金化调整后钢水化学成分组成
及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表2中，成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表3 实施例1-8高性能汽车齿轮用钢性能指标
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表4 实施例1-8高性能汽车齿轮用钢末端淬透性（HRC）
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表5 实施例1-8高性能汽车齿轮用钢非金属夹杂物（级）
Figure DEST_PATH_IMAGE010
。

Claims (4)

1.一种高性能汽车齿轮用钢，其特征在于，所述高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.30%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.18～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.030～0.050%、Nb：0.01～0.02%、P≤0.010%、S≤0.010%、N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述高性能汽车齿轮用钢末端淬透性：J1.5mm：45～52HRC、J3mm：45～52HRC、J5mm：44～51HRC、J7mm：44～51HRC、J9mm：43～50HRC、J11mm：43～50HRC、J13mm：41～48HRC、J15mm：41～48HRC、J20mm：39～46HRC、J25mm：38～45HRC、J30mm：35～42HRC、J35mm：34～41HRC、J40mm：33～40HRC、J45mm：32～39HRC、J50mm：31～38HRC；
所述高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤4HRC；
所述高性能汽车齿轮采用下述方法生产：包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序；钢中氧含量降低至10ppm以内；
所述冶炼工序，采用转炉/电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉/电炉出钢过程进行合金化将钢水化学成分调整至：C：0.15～0.23%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.020～0.030%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%，N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度20～67Pa、脱气时间10～20min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.1～0.5㎏/t钢；
所述连铸工序，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间24～28h；
所述连轧工序，开轧温度900～1000℃、终轧温度850～950℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间16～36h；
所述热处理工序，采用整体热处理工艺，淬火温度800～900℃、淬火时间0.5～1.5h，回火温度300～400℃、回火时间1.0～2.0h。
2.根据权利要求1所述的一种高性能汽车齿轮用钢，其特征在于，所述高性能汽车齿轮用钢的力学性能：Rm：1280～1550MPa、Rp0.2：1150～1450MPa、A：10～20%、Z：50～70%、-40℃下的AKv：60～100J。
3.一种高性能汽车齿轮用钢的生产方法，其特征在于，其采用权利要求1或2所述的成分组成及其质量百分含量，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序；钢中氧含量降低至10ppm以内；
所述冶炼工序，采用转炉/电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉/电炉出钢过程进行合金化将钢水化学成分调整至：C：0.15～0.23%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.020～0.030%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%，N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度20～67Pa、脱气时间10～20min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.1～0.5㎏/t钢；
所述连铸工序，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间24～28h；
所述连轧工序，开轧温度900～1000℃、终轧温度850～950℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间16～36h；
所述热处理工序，采用整体热处理工艺，淬火温度800～900℃、淬火时间0.5～1.5h，回火温度300～400℃、回火时间1.0～2.0h。
4.根据权利要求3所述的一种高性能汽车齿轮用钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序，钢坯加热至1000～1120℃，保温1～1.5h。
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