CN114807759A - 一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法 - Google Patents
一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114807759A CN114807759A CN202210440186.7A CN202210440186A CN114807759A CN 114807759 A CN114807759 A CN 114807759A CN 202210440186 A CN202210440186 A CN 202210440186A CN 114807759 A CN114807759 A CN 114807759A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- equal
- less
- steel
- percent
- rolling
- 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.)
- Granted
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 148
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 148
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 20
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009849 vacuum degassing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 19
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 19
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 10
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 9
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 6
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004313 iron ammonium citrate Substances 0.000 claims description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 3
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 claims description 3
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 2
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 229910000677 High-carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 238000004512 die casting Methods 0.000 abstract description 6
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 210000001787 dendrite Anatomy 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
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
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/46—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
- B22D11/10—Supplying or treating molten metal
- B22D11/11—Treating the molten metal
- B22D11/114—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means
- B22D11/115—Treating the molten metal by using agitating or vibrating means by using magnetic fields
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
- B22D41/005—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with heating or cooling means
- B22D41/01—Heating means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
- C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0075—Treating in a ladle furnace, e.g. up-/reheating of molten steel within the ladle
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- 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
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/008—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tin
-
- 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
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- 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
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- 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
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
-
- 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
- C22C38/28—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with titanium or zirconium
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
-
- 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
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/50—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with titanium or zirconium
-
- 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
- C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
本发明涉及一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢及其生产方法，产品化学成分：C：0.38～0.45％，Si：0.32～0.48％，Mn：1.10～1.30％，Cr：1.20～1.30％，Nb：0.003～0.006％，P≤0.020％，S≤0.008％，Mo≤0.1％，Ni≤0.25％，Al≤0.05％，Cu≤0.2％，Ca≤0.001％，Ti≤0.003％，O≤0.001％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。生产流程铁水预处理—转炉—LF炉外精炼—RH真空脱气—连铸—加热—连轧—堆冷—精整—表面及内部探伤—包装，采用铁水预处理、精炼、100％真空脱气处理，得到高纯净度的钢水，且通过连铸及连续轧制，最终得到高纯净度、高淬透性、高致密性的中碳钢材，满足新能源汽车齿轮箱轴承用钢的要求，从而替代模铸工艺的高碳钢材，属于一种全新的新能源汽车齿轮箱轴承钢种。
Description
技术领域
本发明属于特种钢冶炼技术领域，具体涉及一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法。
背景技术
随着汽车市场不断发展提升，环境保护问题逐渐被全球关注，拥有低耗能和低污染优势的新能源汽车行业迅速崛起。为满足人们对汽车性能日益提升的需求，从而与传统汽车相比，对新能源汽车各项性能提出了更高的要求。所以在设计新能源汽车关键部位零部件时，就必须综合考虑其动力性、操作性、舒适性、安全性和排放性等重要指标，因而对材料提出更高的要求。
汽车齿轮箱作为新能源汽车关键部件，齿轮箱轴承作为齿轮箱变速系统的重要部件。当新能源汽车电驱高速运转时，汽车通过齿轮箱将电驱输入的高速转换为适当速度输出给其他相关部件。此时的齿轮箱轴承承受着强大的多种交变负荷和冲击，为确保齿轮箱轴承的高效、稳定、可靠的运转，从而对新能源汽车齿轮箱轴承用钢提出了更高的要求。因此要求新能源汽车齿轮箱轴承用钢应具备：高耐磨性、高纯净度、高淬透性、高寿命等性能。目前国内外新能源汽车齿轮箱轴承用钢主要为GCr15、GCr15SiMn等高碳钢产品，其产品主要以模铸工艺生产，由于模铸工艺存在生产效率低、能耗和生产成本高等明显的劣势，现难于满足新能源汽车日益增长市场的需求，因此，产品须更经济、性能更优的汽车齿轮箱轴承用钢的开发迫在眉睫。
根据新能源汽车齿轮箱轴承的使用条件，为此，我公司采用高效经济的真空脱气连铸连轧工艺，通过减少非金属夹杂物、提高钢的纯净度、降低氧含量和残余有害元素的含量，改善钢材组织均匀性等关键质量指标，研制和生产具有高效经济、高淬透性、高可靠性、高寿命的新能源汽车齿轮箱轴承用钢——微合金化中碳轴承钢，从而推进新能源汽车经济可持续的快速发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法，通过对钢材化学成分进行合理设计，利用真空脱气、连铸、轧制的高效率、大产能、低成本工艺路线，满足新能源汽车齿轮箱轴承用钢材的强度、硬度、韧性、耐磨性及淬透性要求。
本发明为了满足新能源汽车齿轮箱轴承用钢高耐磨性、高纯净度、高淬透性及高寿命等性能，在冶炼生产过程中对微观夹杂物、宏观夹杂物及淬透性都做了严格把控。钢中的非金属夹杂物破坏了金属的连续性和均匀性。根据轴承的使用条件，在交变应力的作用下，夹杂物易于引起应力集中，成为疲劳裂纹源，降低轴承的疲劳寿命。特别是对于硬脆性夹杂物，如沿轧制方向排列成串状或点链状的B类夹杂，不变形的点状或球状的D类夹杂，由于B类和D类夹杂其不具有塑性，在钢中是硬的质点，在轴承运转时产生各种应力集中，同时在钢的变形过程中易与基体分离产生裂纹，更加剧了应力集中易引起开裂，使疲劳裂纹萌生期缩短，影响了疲劳性能的提高。夹杂物颗粒越大、长度越长其危害越大。为提高最终产品轴承的使用寿命，钢材的纯净度非常重要，必须尽可能降低钢中非金属夹杂物，特别是不变形的硬脆性夹杂物尺寸和数量。
本发明非金属夹杂物根据GB/T 10561A法检验，各类夹杂物最大值不超过表1要求。
表1
本发明的宏观缺陷按SEP 1927(锻轧钢棒纯净度水浸超声测定方法)水浸高频探伤方法检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm3，单个夹杂物长度不超过2mm。
钢材低倍组织的均匀性和致密度对轴承的寿命有影响，本发明要求低倍组织采用ASTM E381对钢材低倍组织评级，要求S≤2、R≤2、C≤2，并且不允许出现缩孔、裂纹及皮下气泡。
为保证钢材的强度和韧性，本发明对晶粒度提出要求，按照ASTM E112进行评级，要求晶粒度≥5级；为保证适用于新能源汽车齿轮箱轴承的使用要求，本发明钢材对淬透性能提出要求，对淬透性的要求见下表2。
表2
本发明要求的钢材检验中心碳偏析区域的碳含量不超过正常熔炼碳含量的10％，远远低于现有中心碳偏析量。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢，化学成分按质量百分比计为C：0.38～0.45％，Si：0.32～0.48％，Mn：1.10～1.30％，Cr：1.20～1.30％，Nb：0.003～0.006％，P≤0.020％，S≤0.008％，Mo≤0.1％，Ni≤0.25％，Al≤0.05％，Cu≤0.2％，Ca≤0.001％，Ti≤0.003％，O≤0.001％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本发明新能源汽车齿轮箱轴承用钢的化学成分设计依据入如下：
1)C含量的确定
C是钢中最经济、最基本的强化元素，通过固溶强化和析出强化可明显提高钢的强度，但C过高会对钢的韧性及延性能带来不利影响。本发明C含量的范围确定为0.38～0.45％，本发明涉及钢材属于中碳钢范畴；
2)Si含量的确定
硅是钢中脱氧元素，并以固溶强化形式提高钢的强度。它降低碳元素在铁素体中的扩散速度使回火时析出的碳化物不易聚集，增加钢的回火稳定性。钢中加入Si，可以强化铁素体，提高强度、弹性极限和淬透性，但是Si使钢中的过热敏感性、裂纹和脱碳倾向增大。本发明Si含量的范围确定为0.32～0.48％。
3)Mn含量的确定
Mn作为炼钢过程的脱氧元素，能提高钢的淬透性，Mn还能固定钢中的硫的形态并形成对钢的性能危害较小的MnS和(Fe，Mn)S，减少或抑制FeS的生产，因此钢中含有少量锰，能提高钢的纯净度和性能。但钢中Mn含量过高，会产生较明显的回火脆性现象，而且Mn有促进晶粒长大的作用，因此会导致钢的过热敏感性和裂纹倾向性增强。本发明Mn含量的范围确定为1.10～1.30％。
4)Cr含量的确定
Cr是碳化物形成元素，能够提高钢的淬透性、耐磨性和耐腐蚀性能。钢中的Cr，一部分置换铁形成合金渗碳体，提高钢材的回火稳定性；一部分溶入铁素体中，产生固溶强化，提高铁素体的强度和硬度。但Cr含量过高，与钢中的碳结合，容易形成大块碳化物，这种难溶碳化物使钢的韧性降低，轴承寿命下降，而且Cr含量过高，钢材的硬度过大，不利于客户加工使用。综上考虑，本发明Cr含量的范围确定为1.20～1.30％。
5)Al含量的确定
Al作为钢中脱氧元素加入，除为了降低钢水中的溶解氧之外，Al与N形成弥散细小的氮化铝夹杂可以细化晶粒，但Al含量大，钢水熔炼过程中易形成Al2O3等脆性夹杂，降低钢水纯净度。本发明Al含量的范围确定为≤0.05％。
6)Ca含量的确定
Ca含量会增加钢中大尺寸点状氧化物的数量和尺寸，同时由于点状氧化物硬度高，塑性差，在钢变形时其不变形，容易在交界面处形成空隙，使钢的性能变差。本发明Ca含量的范围确定为≤0.001％。
7)Ti含量的确定
钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒。但Ti在钢中易形成氮化钛，碳氮化钛夹杂物。这种夹杂物坚硬、呈棱角状，严重影响轴承的疲劳寿命，含Ti夹杂物不仅降低轴承的疲劳寿命，而且影响轴承的粗糙度。本发明Ti含量的范围确定为≤0.003％。
8)O含量的确定
氧元素在钢中以氧化物夹杂的形式存在，氧化物脆性夹杂限制影响成品的使用寿命，大量试验表明，氧含量的降低对提高轴承疲劳寿命显著有利。本发明O含量的范围确定为≤0.001％。
9)Nb含量的确定
Nb在钢中形成NbC或NbN等间隙中间相。在再结晶过程中，因NbC、NbN对位错的钉扎及抑制晶粒长大等作用，大大提高了奥氏体再结晶温度，从而使晶粒更加细小。但Nb含量过高，易在晶界处形成网状渗碳体组织，在后续使用中易产生晶界裂纹。本发明Nb含量的范围确定为0.003～0.006％。
10)P、S含量的确定
P在钢中严重引起凝固时的偏析，P溶于铁素体使晶粒扭曲、粗大，且增加冷脆性。本发明P含量的范围确定为≤0.020％。S使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，形成的硫化物还破坏了钢的连续性。本发明S含量的范围确定为≤0.008％。
11)As、Sn、Sb、Pb含量的确定
As、Sn、Sb、Pb等微量元素，均属低熔点有色金属，在轴承钢中的存在，引起轴承零件表面出现软点，硬度不均，因此将它们视为钢中的有害元素，本发明这些元素含量的范围确定为As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％。
上述新能源汽车齿轮箱轴承用钢的制造流程为铁水预处理——转炉——LF炉外精炼——RH真空脱气——连铸——连轧——锯切——堆冷——精整——表面及内部探伤——包装。
主要生产步骤如下：
(1)钢水冶炼：
铁水预处理、转炉：生产过程中选用优质铁水、废钢及原辅料，经过铁水预处理，采用机械搅拌处理设备，机械搅拌旋转过程中与流体相互作用，把搅拌产生的机械能转换为流体动能，有效的去除铁水中有害元素P、S等；在转炉顶部吹入氧气，加入各种原辅料，通过动力学原理，使钢水中各类元素与氧进行反应，并通过造高碱度泡沫渣进一步去除有害元素P、S等，且在转炉底部吹入氩气，让钢水在无死角环境中充分反应，最大的发挥出转炉初炼去除有害元素的效果，最终控制出钢终点C≥0.12％，出钢温度≥1610℃，出钢终点P≤0.015％；
精炼炉：在LF精炼炉选用优质脱氧剂及复合高性能精炼合成渣进行脱氧及去除各类有害夹杂物。在冶炼过程中，钢水通电300KWh～400KWh后，停电，往钢水中加入200Kg～300Kg复合高性能合成渣及50Kg～60Kg的Al粒进行脱氧及造渣去除各类有害夹杂，再次通电进行冶炼，后续每间隔20min停电，取样分析并调整合金成分至合格为止，整个冶炼时间≥45min，确保钢水得到充分反应及非金属夹杂物得到充分上浮；
真空脱气：在RH真空脱气时，整个过程真空炉内最高真空度≤1.33mbar，保持钢水真空循环处理时间≥25min，通过真空炉与外界压力差，不断将钢水中的有害气体排出，使钢水更加洁净；真空处理结束后，在钢包底部吹入氩气进行软吹，控制氩气流量在15L/min～20L/min，钢水软吹时间≥15min。最终进一步均匀钢水成分及温度；
(2)连铸：全程做好保护浇注，有效的防止钢水二次污染氧化；采用中间包感应加热(5℃/min～7℃/min)、轻压下(压下量13mm～15mm)、M-EMS(300A～400A)和F-EMS(100A～150A)双联电磁搅拌，有效阻止柱状晶区的长大，增大中心等轴晶区，使组织晶粒更加细小；连铸采用低过热度浇注(过热度△T≤30℃)，有效改善组织的偏析及均匀度；特别是在增加凝固末端电磁搅拌后，铸坯凝固组织的致密度得到了提高，铸坯中心疏松和缩孔得到了有效控制，而二次枝晶臂间距得到明显改善，中心等轴晶率明显提高,晶粒得到细化,从而显著地改善了铸坯的质量，降低成分偏析；
(3)连轧：连铸坯热送至中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热后并轧制成圆棒材。具体的轧制工艺为：连铸坯料通过输送辊道进入步进式加热炉，钢材在加热炉预热段温度控制在800-950℃，加热段温度控制在1050-1200℃，均热段温度控制在1200-1250℃，为保证坯料充分均匀受热，总加热时间在4小时以上。出炉后坯料经高压水除磷后，去除钢材表面缺陷，为后道更好的控制表面质量做预处理，轧制开轧温度控制在950℃-1100℃，通过往复式两辊轧机将连铸坯实施5道次大压下粗轧制，第1道次对竖立面压下量40～50mm，第2道次压下量80～90mm，将坯料翻转90°，第3道次压下量70～80mm，第4道次压下量30～40mm，再将坯料翻转90°，第5道次压下量30～40mm；粗轧坯料经20架精轧机组轧制成规格φ20-60mm的棒材，终轧温度控制在850℃以上，轧制完成后锯切堆冷；
(4)精整：包括矫直、倒角等精整工序，确保尺寸在±0.2mm范围，弯曲度≤2mm/m；
(5)表面及内部采用100％无损检测，检验合格才能成为合格品。
主要生产工艺特点如下：
1、钢水冶炼须通过选用优质铁水，铁水进行搅拌预处理减少有害元素P、S等；转炉无死角搅拌造高碱度泡沫渣去除有害元素P、S等，冶炼终点精确控制技术、低钛低氧控制技术、出钢挡渣控制等工艺技术，解决现有技术有害元素Ti、As、Sn、Pb、Sb含量偏高的问题；
2、采用LF精炼炉高性能合成渣造渣脱氧技术、钢包软吹技术及RH真空循环脱气技术，将钢中的非金属夹杂物及O、H含量降低至极低水平，夹杂物数量和尺寸达到世界领先水平；
3、连铸采用低过热度浇注，全程保护浇注，保护钢水不被二次氧化污染；并采用中间包感应加热、轻压下和M-EMS和F-EMS双联电磁搅拌，有效改善铸坯偏析和材料组织；
4、轧钢采用总加热时间≥4h，使钢材内部组织充分得到转变，充分让钢种的偏析组织充分弥散，减少集中聚集产生的内部应力；
5、在精整中，对钢材尺寸进行精确控制，确保尺寸满足产品要求；
6、表面及内部采用100％无损检测，确保产品为合格品。
7、从产品制造上讲，采用真空脱气加连铸工艺生产的中碳钢材，相比模铸工艺生产的高碳钢材，大大降低了制造成本，缩减了生产周期，提高了生产效率，并有利于实现规模化生产；
8、本发明生产的新能源汽车齿轮箱轴承用钢满足如下指标要求：
微观夹杂物根据GB/T10561A法检验，非金属夹杂物满足A类细系≤1.5；A类粗系≤1.0；B类细系≤1.0；B类粗系≤0.5；C类细系＝0；C类粗系＝0；D类细系≤1.0；D类粗系≤0.5；DS类≤1.0。宏观缺陷按SEP1927水浸高频探伤方法检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm3，宏观夹杂物单个夹杂物长度不超过2mm；钢材低倍组织ASTM E381法，要求C≤2、R≤2、S≤2，并且不允许出现缩孔、裂纹及皮下气泡；钢材晶粒度ASTM E112法，要求晶粒度≥5级；钢材淬透性满足J1.5(53-61HRC)，J3(52-61HRC)，J5(50-60HRC)，J7(47-59HRC)。
具体实施方式
下面结合实例对本发明内容作进一步说明。
本发明各实施例新能源汽车齿轮箱轴承用钢的化学成分(wt％)见表3、表4。
表3
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Cu | Ni | Al | |
| 本发明实施例1 | 0.39 | 0.41 | 1.17 | 0.010 | 0.003 | 1.24 | 0.02 | 0.02 | 0.020 |
| 本发明实施例2 | 0.41 | 0.39 | 1.19 | 0.011 | 0.003 | 1.26 | 0.03 | 0.03 | 0.015 |
| 本发明实施例3 | 0.43 | 0.36 | 1.22 | 0.009 | 0.002 | 1.27 | 0.02 | 0.02 | 0.016 |
表4
| Nb | Mo | As | Sn | Sb | Pb | Ti | O | Ca | |
| 本发明实施例1 | 0.0040 | 0.02 | 0.0058 | 0.0018 | 0.0012 | 0.001 | 0.0009 | 0.00061 | 0.0002 |
| 本发明实施例2 | 0.0042 | 0.03 | 0.0055 | 0.0012 | 0.0010 | 0.001 | 0.0010 | 0.00058 | 0.0003 |
| 本发明实施例3 | 0.0038 | 0.02 | 0.0060 | 0.0015 | 0.0013 | 0.001 | 0.0010 | 0.00059 | 0.0002 |
表5各实施例钢材的夹杂物
表6各实施例钢材的低倍数据
表7各实例钢材的晶粒度数据
表8各实施例钢材的水浸高频探伤数据
表9各实施例钢材的末端淬透性数据
本发明实施例的新能源汽车齿轮箱轴承用钢的制造流程为铁水预处理—转炉—LF炉外精炼—RH真空脱气—连铸—加热—连轧—堆冷—精整—表面及内部探伤—包装。
具体地，冶炼时选用优质铁水、废钢及原辅料，选用优质脱氧剂及耐火材料。在转炉生产过程中，三个实施例的出钢终点C在0.15％～0.18％，终点P控制在≤0.015％，出钢温度控制在1620℃～1650℃；在精炼炉进行脱氧及去除夹杂过程中，三个实施例复合高性能合成渣使用量控制在230Kg～250Kg，Al粒使用量控制在53Kg～56Kg，整个冶炼时间控制在50min～55min；在真空脱气中，三个实施例钢水真空循环处理时间≥25min，钢水软吹时间≥15min，钢水软吹氩气流量控制在17L/min～19L/min；连铸过热度控制在25℃～28℃，中间包感应加热控制在5℃/min～7℃/min，轻压下压下量控制在13mm～15mm，M-EMS控制在300A～400A和F-EMS控制在100A～150A；预热段温度控制在815℃～825℃，加热段温度控制在1155℃～1170℃，均热段温度控制在1240℃～1242℃，加热总时间≥4h，出炉后坯料经高压水除磷后，去除钢材表面缺陷，为后道更好的控制表面质量做预处理，轧制开轧温度控制在1040℃～1050℃，通过往复式两辊轧机将连铸坯实施5道次大压下粗轧制，第1道次对竖立面压下量40～50mm，第2道次压下量80～90mm，将坯料翻转90°，第3道次压下量70～80mm，第4道次压下量30～40mm，再将坯料翻转90°，第5道次压下量30～40mm；粗轧坯料经20架精轧机组轧制成规格φ20-60mm的棒材，终轧温度控制在850℃以上，轧制完成后锯切堆冷，圆棒材锯切端部，下线进行堆冷，堆冷至温度≤200℃；轧钢加热、轧制及冷却工艺如下表10所示。再随后将棒材经后续矫直、倒角、表面及内部探伤，制得目标棒材成品。
表10轧钢加热、轧制及冷却工艺
由表3、4、5、6、7、8、9可知，本发明各实施例中的新能源汽车齿轮箱轴承用钢，有害元素如磷、氧、钛以及非金属夹杂物控制水平达到国际先进水平，从低倍检验、末端淬透性及组织晶粒度结果看，本发明的低倍质量、淬透性、组织均匀性、致密度均满足新能源汽车齿轮箱轴承的要求。
同时，各实施例按SEP 1927法进行水浸高频探伤检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm3，宏观夹杂物都为零；从产品制造上讲，采用真空脱气加连铸工艺生产的中碳钢材，相比模铸工艺生产的高碳钢材，大大降低了制造成本，缩减了生产周期，提高了生产效率，并有利于实现规模化生产。
综上，本发明采用真空脱气连铸工艺生产的新能源汽车齿轮箱轴承用钢及其生产方法，在纯净度方面，采取铁水预处理、精炼、真空脱气各工序有效的去除有害非金属夹杂，在组织均匀性和致密度方面，通过对连铸、轧制的关键参数进行优化，得到一套最优生产工艺，最终获得高纯净度、高组织均匀性和高致密度的钢材，产生一种高效率、低成本、高质量的生产模式，从而替代模铸工艺生产的高碳钢材。
尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)
1.一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢，其特征在于：所述钢材的化学成分按质量百分比如下：C：0.38～0.45％，Si：0.32～0.48％，Mn：1.10～1.30％，Cr：1.20～1.30％，Nb：0.003～0.006％，P≤0.020％，S≤0.008％，Mo≤0.1％，Ni≤0.25％，Al≤0.05％，Cu≤0.2％，Ca≤0.001％，Ti≤0.003％，O≤0.001％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢，其特征在于：所述钢材的微观夹杂物根据GB/T 10561A法检验，非金属夹杂物满足A类细系≤1.5；A类粗系≤1.0；B类细系≤1.0；B类粗系≤0.5；C类细系＝0；C类粗系＝0；D类细系≤1.0；D类粗系≤0.5；DS类≤1.0。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢，其特征在于：所述钢材的宏观缺陷按SEP 1927水浸高频探伤方法检验，采用5级灵敏度检测，检测总体积≥5dm3，宏观夹杂物单个夹杂物长度不超过2mm；钢材低倍组织ASTM E381法，要求C≤2、R≤2、S≤2，并且不允许出现缩孔、裂纹及皮下气泡；钢材晶粒度ASTM E112法，要求晶粒度≥5级；钢材淬透性满足J1.5(53-61HRC)，J3(52-61HRC)，J5(50-60HRC)，J7(47-59HRC)。
4.一种如权利要求1所述的新能源汽车齿轮箱轴承用钢的生产方法，其特征在于：所述生产方法的具体流程包括：生产流程铁水预处理—转炉—LF炉外精炼—RH真空脱气—连铸—加热—连轧—堆冷—精整—表面及内部探伤—包装，主要步骤如下：
(1)钢水冶炼：
铁水预处理、转炉：生产过程中选用优质铁水、废钢及原辅料，经过铁水预处理，在转炉顶部吹入氧气，加入各种原辅料，通过动力学原理，使钢水中各类元素与氧进行反应，并通过造高碱度泡沫渣进一步去除有害元素，且在转炉底部吹入氩气，让钢水在无死角环境中充分反应，最大的发挥出转炉初炼去除有害元素的效果；
精炼炉：在LF精炼炉选用优质脱氧剂及复合高性能精炼合成渣进行脱氧及去除各类有害夹杂物；
真空脱气：在RH真空脱气时，整个过程真空炉内最高真空度≤1.33mbar，保持钢水真空循环处理时间≥25min，真空处理结束后，在钢包底部吹入氩气进行软吹，控制氩气流量在15L/min～20L/min，钢水软吹时间≥15min；
(2)连铸：全程做好保护浇注，有效的防止钢水二次污染氧化；采用中间包感应加热、轻压下和联合电磁搅拌，有效阻止柱状晶区的长大，增大中心等轴晶区，使组织晶粒更加细小；
(3)连轧：连铸坯热送至中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热后并轧制成圆棒材；
(4)精整：包括矫直、倒角精整工序，确保尺寸在±0.2mm范围，弯曲度≤2mm/m；
(5)表面及内部采用100％无损检测，检验合格成为合格品。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢的生产方法，其特征在于：钢水冶炼阶段最终控制出钢终点C≥0.12％，出钢温度≥1610℃，出钢终点P≤0.015％。
6.根据权利要求4所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢的生产方法，其特征在于：在冶炼过程中，钢水通电300KWh～400KWh后，停电，往钢水中加入200Kg～300Kg复合高性能合成渣及50Kg～60Kg的Al粒进行脱氧及造渣去除各类有害夹杂，再次通电进行冶炼，后续每间隔20min停电，取样分析并调整合金成分至合格为止，整个冶炼时间≥45min，确保钢水得到充分反应及非金属夹杂物得到充分上浮。
7.根据权利要求4所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢的生产方法，其特征在于：连铸采用低过热度浇注，过热度△T≤30℃；中间包感应加热5℃/min～7℃/min，采用轻压下控制，压下量13mm～15mm，采用M-EMS：300A～400A和F-EMS：100A～150A双联电磁搅拌。
8.根据权利要求4所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢的生产方法，其特征在于：所述轧制工艺具体为：预热段温度控制在800-950℃，加热段温度控制在1050-1200℃，均热段温度控制在1200-1250℃，为保证坯料充分均匀受热，总加热时间在4小时以上；出炉后坯料经高压水除磷后，去除钢材表面缺陷，为后道更好的控制表面质量做预处理，轧制开轧温度控制在950℃-1100℃，终轧温度控制在850℃以上，轧制完成后锯切堆冷。
9.根据权利要求4所述的一种新能源汽车齿轮箱轴承用钢的生产方法，其特征在于：轧制过程通过往复式两辊轧机将连铸坯实施5道次大压下粗轧制，第1道次对竖立面压下量40～50mm，第2道次压下量80～90mm，将坯料翻转90°，第3道次压下量70～80mm，第4道次压下量30～40mm，再将坯料翻转90°，第5道次压下量30～40mm；粗轧坯料经20架精轧机组轧制成规格φ20-60mm的棒材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210440186.7A CN114807759B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210440186.7A CN114807759B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114807759A true CN114807759A (zh) | 2022-07-29 |
| CN114807759B CN114807759B (zh) | 2024-01-09 |
Family
ID=82508193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210440186.7A Active CN114807759B (zh) | 2022-04-25 | 2022-04-25 | 一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114807759B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116479322A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-07-25 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种高速动车齿轮箱轴承用钢及其制造方法 |
| CN117286399A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-12-26 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种重卡发动机轴承用钢及其生产方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077265A1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Skf Engineering & Research Centre B.V. | Wear-and fracture-resistant steel |
| JP2009192071A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
| JP2010255095A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | 異物環境下での転動疲労特性に優れた軸受部品の製造方法 |
| JP2015017661A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP2017075352A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 日本精工株式会社 | ロッカーアーム用軸受 |
| CN109338035A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种风力发电机齿轮箱轴承用钢及其生产方法 |
| WO2020073576A1 (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种风力发电机主轴轴承用钢及其生产方法 |
| CN114134403A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-03-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种大规格风电轴承滚动体用钢及其生产方法 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210440186.7A patent/CN114807759B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000077265A1 (en) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Skf Engineering & Research Centre B.V. | Wear-and fracture-resistant steel |
| JP2009192071A (ja) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
| JP2010255095A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-11-11 | Jfe Steel Corp | 異物環境下での転動疲労特性に優れた軸受部品の製造方法 |
| JP2015017661A (ja) * | 2013-07-11 | 2015-01-29 | 日本精工株式会社 | 転がり軸受 |
| JP2017075352A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 日本精工株式会社 | ロッカーアーム用軸受 |
| WO2020073576A1 (zh) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种风力发电机主轴轴承用钢及其生产方法 |
| CN109338035A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-15 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种风力发电机齿轮箱轴承用钢及其生产方法 |
| CN114134403A (zh) * | 2021-05-19 | 2022-03-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种大规格风电轴承滚动体用钢及其生产方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116479322A (zh) * | 2023-03-09 | 2023-07-25 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种高速动车齿轮箱轴承用钢及其制造方法 |
| CN117286399A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-12-26 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种重卡发动机轴承用钢及其生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114807759B (zh) | 2024-01-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109338035B (zh) | 一种风力发电机齿轮箱轴承用钢及其生产方法 | |
| CN110983178B (zh) | 一种滚珠丝杠轴承用钢及其制造方法 | |
| CN107904492B (zh) | 一种低硅高碳铬轴承钢及其热轧生产方法 | |
| CN109252097B (zh) | 一种高强度胀断连杆的非调质钢及其连铸生产工艺 | |
| CN109182901B (zh) | 一种直线导轨用钢及其热轧生产方法 | |
| CN105568134A (zh) | 一种微合金化轿车碳素轮毂轴承用钢及其制造方法 | |
| CN110629119B (zh) | 一种弹簧扁钢及其制造工艺 | |
| CN115612920B (zh) | 一种机器人谐波减速机柔性轴承用钢及其生产方法 | |
| CN114941101B (zh) | 一种汽车发动机轴承轴套用钢及其生产方法 | |
| CN114807759A (zh) | 一种新能源汽车齿轮箱轴承钢材料及其制造方法 | |
| CN114134403B (zh) | 一种大规格风电轴承滚动体用钢及其生产方法 | |
| CN115125448A (zh) | 一种冷加工液压活塞杆用非调质钢及制备方法 | |
| CN116179967A (zh) | 一种支重轮轮轴用材料及其制备方法 | |
| CN109930063B (zh) | 一种工程机械履带底盘轮体用钢及其生产方法 | |
| CN114774771A (zh) | 一种大载荷轧机轴承用渗碳轴承钢及其生产方法 | |
| CN114134397B (zh) | 一种适用于冷挤压滚珠丝母用钢及其生产方法 | |
| CN115369333B (zh) | 一种高速动车轴承滚动体用钢及其制造方法 | |
| CN113621867B (zh) | 一种减少VD工序结合组分优化生产低成本20CrMoA圆钢的方法 | |
| CN113265575B (zh) | 一种特厚Mn-Cr系模具钢的制备方法 | |
| CN112281058B (zh) | 一种大型叉车货叉用钢及其生产工艺 | |
| CN112941420B (zh) | 一种高强度耐冲击耐热耐低温的合金钢及制造工艺 | |
| CN116949353B (zh) | 一种含Bi易切削非调质汽车发动机曲轴用钢及其制造方法 | |
| CN118910515A (zh) | 一种新能源汽车齿轮箱齿轮用钢及其生产方法 | |
| CN117701986A (zh) | 一种连铸大圆坯生产的耐-60℃风电主轴用低碳钢及其制造方法 | |
| CN116479322A (zh) | 一种高速动车齿轮箱轴承用钢及其制造方法 |
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 |