CN115323263B - 一种载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种载重汽车后桥减速箱箱用抗磨损高淬透性CrSiMoNb齿轮钢及其制造方法，所述齿轮钢的化学成分按重量百分比为C：0.17～0.23％，Si：0.40～0.80％，Mn：0.40～0.80％，Cr：2.00～2.60％，Mo：0.35～0.45％，Ni:≤0.20％，Nb:0.03‑0.05％，S≤0.015％，P≤0.020％，Cu≤0.20％，Al:0.010‑0.030％，余量为Fe及不可避免的杂质。按该钢的化学元素成分组成配置冶炼原料，依次加入50‑70％的优质废钢及30‑50％的铁水→100t电炉初炼→LF炉精炼→VD真空脱气→连铸300×340mm连铸坯→铸坯高温入坑缓冷24小时→轧钢加热炉铸坯加热→高压水除鳞→轧制→棒材高温下线缓冷→精整及检测‑入库。本发明钢要求满足淬透性J5＝45‑51HRC、J15＝42‑48HRC，在960℃×4小时下具有细于7级的晶粒度，适用于渗碳淬火及低温回火的热轧圆钢及制造方法。
Description
技术领域
本发明属于特种钢冶炼技术领域，具体涉及一种载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢及制造方法。
背景技术
我国中载重汽车齿轮用钢牌号较多，主要是为适应引进当时国外先进汽车技术的要求。
重型载重车后桥减速箱主被动齿轮因需承受高速、重载及较大冲击载荷等原因常采用具有很高强度和韧性的Cr-Ni或Cr-Ni-Mo系列渗碳钢，Cr、Ni和Mo有利于提高齿轮心部淬透性，并提高抗蚀能力、渗层韧度。国内生产企业为降低成本采用提高20CrMnTi 钢Mn、Cr的成分方法提高强度制造后桥齿轮，但20CrMnTi钢渗碳淬火后变形大，配对较为困难，同时因该钢种含有较高的Ti，易与钢中N结合生产不易变形的TiN夹杂，其疲劳寿命远低于Cr-Ni或Cr-Ni-Mo。
根据国内重型汽车的使用技术现状分析，超载使用和路况较差这两个问题较为严重，这就使齿轮经常承受较大的过载冲击载荷。过载冲击载荷介于疲劳和断裂应力之间，它对齿轮使用寿命有很大影响，往往造成齿轮早期失效。从这一点来说，大模数重负荷汽车齿轮应选择Cr-Ni或Cr-Ni-Mo系钢，如德国的18CrNiMo7-6钢最好，还有国产 20CrNi3H、20CrNi2MoH钢。大功率发动机的问世促进了新型Cr-Ni-Mo系列齿轮钢的开发和应用。
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载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢及制造方法，通过提高Si、Cr含量，取消Ni含量，在降低生产成本的同时，其重要性能指标淬透性能及耐磨性够满足重型卡车后桥齿轮传动系统用钢大扭力的要求。钢中加入适量的Nb进一步细化晶粒并大幅提高齿轮的渗碳温度，不但节省渗碳时间，CO2排放比常规渗碳温度减少2/3以上。因为晶粒细化轮齿心部韧性提高，能承受较高冲击载荷或较大过载。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢，所述齿轮钢的化学成分按重量百分比为C：0.17～0.23％，Si： 0.40～0.80％，Mn：0.40～0.80％，Cr：2.00～2.50％，Mo：0.35～0.45％，Ni:≤0.20％， Nb:0.03-0.05％，S≤0.015％，P≤0.020％，Cu≤0.20％，Al:0.010-0.030％，余量为Fe及不可避免的杂质。
本发明钢化学成分各元素对应的主要作用及设计依据是：
C是钢中最基本的元素，也是最经济的强化元素。为保证用该钢生产的齿轮零件经淬火回火后具有较高的表面硬度，同时齿根心部还应有良好的的强韧性，确定了本发明钢碳含量范围在0.17-0.23％。
Si是本发明最关键的元素之一。Si在钢中不但能作为脱氧元素，同时在钢中有较强的固溶强化作用，能够显著地提高铁素体强度，能提高钢的淬回火表面硬度，从而提高齿轮耐磨性。硅是一种相对廉价的合金元素，高硅设计能适当降低其他合金元素的添加，有利于降低材料生产成本。本发明中Si含量设定范围为0.40～0.80％。
Mn对钢起固溶强化作用，利用Mn强烈提高钢的淬透性并具有成本低的特点确定本发明钢含量范围。
Cr对钢起固溶强化作用，有利于提高齿轮心部淬透性，并提高抗蚀能力。利用Cr与Mo配合使用提高钢的淬透性及考虑成本原则，确定本发明钢含量范围。
Mo是碳化物形成元素，可以提高钢的淬透性。Mo在925℃时对提高渗层硬化性能特别有利，Mo钢适合于渗碳后直接淬火。
铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度。本发明钢中加Nb的主要目的是钢在控制加热和凝固过程中析出高度分散的碳化物NbC或Nb(C,N)，钢材在加热至980℃以上温度，仍可阻止晶粒长大。
一般来说，P、S为杂质元素和有害元素，对钢的力学性能和热加工性能均有害，易形成偏析、夹杂等缺陷，引起塑性、冲击韧性显著降低；应尽量减少其含量。考虑到降低P含量和S含量的成本因素，本发明控制P≤0.020％，S≤0.015％。
Al是脱氧非常有效的元素，在本发明中Al的作用一方面是脱氧，另一方面可与钢中N在钢中析出形成AlN起到阻止氏体晶粒的粗大。Al控制0.010-0.030％的原因是Al 含量过高，会在钢中形成大量的脆性夹杂物(例如Al2O3等)污染钢水，导致强韧性降低；此外，发明钢种含有较高的Si，钢中Al高会产生石墨化倾向，引起钢的热加工性变差。
本发明钢可采用电炉或转炉冶炼，再经过炉外精炼及真空脱气处理，然后浇注成连铸坯，连铸坯经再加热后轧制成钢材。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明钢种区别于载重汽车后桥减速箱齿轮通常采用18CrNiMo7-6、20CrNi2Mo、18CrNiWA、20CrNi3及提高淬透性的20CrMnTiH等钢，相比钢中含有较高含量贵重元素W、Ni，通过取消贵重合金元素，并通过适当提高Cr元素含量，结合Mn、Cr、Mo对钢材淬透性不同深度的的影响效果，从而满足后桥齿轮的高淬透性要求。通过加入具有更高阻止晶粒粗化温度的Nb与Al复合使用，在960℃×4小时淬火后奥氏体晶粒比对比例 18CrNiMo7-6晶粒更为细小。通过提高钢中Si含量在使零件进一步提高淬透性的同时，齿轮齿面具有更高的耐磨性及接触疲劳强度，因此具有较高的市场的竞争力和推广价值。
附图说明：
图1为本发明实施例1的金相组织图。
图2为本发明对比例的金相组织图。
具体实施方式
下面结合实例对本发明内容作进一步说明。
本发明的各实施例均按照以下工艺进行：
按该钢的化学元素成分组成配置冶炼原料，依次加入50-70％的优质废钢及30-50％的铁水→100t电炉初炼→LF炉精炼→VD真空脱气→连铸300×340mm连铸坯→铸坯高温入坑缓冷24小时→轧钢加热炉铸坯加热→高压水除鳞→轧制→棒材高温下线缓冷→精整及检测-入库。
具体工艺步骤如下：
电炉冶炼
1)入炉原料中铁水占30-50％，其余为精选优质废钢；
2)初炼及出钢过程的控制关键点：终点出钢碳控制0.05％-0.15％，[P]≤0.012％；电炉出钢1/3时钢包加入FeSi、SiMn、FeCr、FeMo部分合金化，并定量加入造渣材料及其它脱氧剂，出钢后钢包扒渣处理。
LF炉精炼
1)精炼炉加渣总量800kg～1500kg、电极加热、喂铝线沉淀脱氧，前期按目标值加入FeNb利于熔化。精炼渣面加入SiC粉进行扩散脱氧，为保证脱硫效果造较高碱度炉渣，控制前、中、末期炉渣四元碱度保持在2.5-4.0左右，同时要保持炉渣具有良好的流动性；
2)精炼取成分样后，调整所有成分进入目标值，精炼时间不小于40分钟。出钢温度1580℃～1650℃。
VD真空脱气及软吹氩
1)控制真空度在100Pa下保持时间10分钟-20分钟；
2)解除真空后取样分析，钢包吊至吹氩位继续软吹氩时间≥20分钟。
连铸
1)钢包到中间包、中间包本身及中间包到结晶器全程充氩气保护，采用结晶器、二冷段电磁搅拌；浸入式水口采用5孔型。
2)连铸钢水过热度目标控制在10～25℃，第一炉过热度允许高出连浇炉10℃，拉速控制在0.55～0.70m/min；
3)连铸坯在650℃以上及时下保温坑缓冷24小时以上。
轧制
1)连铸坯在低氧化性气氛的加热炉内加热，预热段温度控制在500-820℃，预热段加热时间不小于90分钟，加热段及均热段温度均控制在1200～1280℃，保温150～180分钟；
2)开轧温度1020-1120℃，终轧温度≥900℃，轧制过程中轧辊冷却水量按常规钢种轧制时的50％控制。
3)轧材在冷床上采用保温罩，确保钢材冷却速度控制在≤25℃/min；
4)钢材冷却工艺：钢材快速下冷床，在650℃以上温度入坑缓冷至200℃以下。
本发明钢各实施例中的检测结果
1)本发明各实施例与对比例18CrNiMo7-6化学成分(wt％)见表1。
表1
2)各实施例与对比例18CrNiMo7-6钢材淬透性检验结果,见表2。
表2
3)各实施例与对比例18CrNiMo7-6钢材奥氏体晶粒度检验结果,见表3。
表3
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 (3)
1.一种载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢的制造方法，其特征在于：所述齿轮钢的化学成分按重量百分比为C：0.17～0.23%，Si：0.40~0.80%，Mn：0.40～0.80%，Cr：2.00～2.50%，Mo：0.35~0.45%，Ni:≤0.20%，Nb:0.03-0.05%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cu≤0.20%，Al:0.010-0.030%，余量为Fe及不可避免的杂质，所述方法的工艺流程为按该钢的化学元素成分组成配置冶炼原料，依次加入50-70%的优质废钢及30-50%的铁水→100t电炉初炼→LF炉精炼→VD真空脱气→连铸300×340mm连铸坯→铸坯高温入坑缓冷24小时→轧钢加热炉铸坯加热→高压水除鳞→轧制→棒材高温下线缓冷→精整及检测-入库；主要包括以下步骤：
步骤一、电炉冶炼
1)入炉原料中铁水占30-50%，其余为精选优质废钢；
2)电炉出钢1/3时钢包加入FeSi、SiMn、FeCr、FeMo部分合金化，并定量加入造渣材料及其它脱氧剂，出钢后钢包扒渣处理；
初炼及出钢过程的控制关键点：终点出钢碳控制0.05%-0.15%，[P]≤0.012%；
步骤二、LF炉精炼
1）精炼炉加渣总量800kg～1500kg、电极加热、喂铝线沉淀脱氧，前期按目标值加入FeNb利于熔化；精炼渣面加入SiC粉进行扩散脱氧；
2)精炼取成分样后，调整所有成分进入目标值，精炼时间不小于40分钟，出钢温度1580℃～1650℃；
为保证脱硫目标达到≤0.010%的效果，精炼过程造较高碱度炉渣，控制前、中、末期炉渣四元碱度保持在2.5-4.0，同时要保持炉渣具有良好的流动性；
步骤三、VD真空脱气及软吹氩
1）控制真空度在100Pa下保持时间10分钟-20分钟；
2）解除真空后取样分析，钢包吊至吹氩位继续软吹氩时间≥20分钟；
步骤四、连铸
1) 钢包到中间包、中间包本身及中间包到结晶器全程充氩气保护，采用结晶器、二冷段端电磁搅拌；浸入式水口采用5孔水口，以保证钢流在结晶器内的流场分布更合理；
2）连铸钢水过热度目标控制在10～25℃，拉速控制在0.55~0.70m/min；
3）连铸坯在650℃以上及时下线保温坑缓冷24小时以上；
步骤五、轧制
1)连铸坯在均热段残氧≤2.0%的低氧化性气氛的加热炉内加热；加热过程具体为：预热段温度控制在500-820℃，预热段加热时间不小于90分钟，加热段及均热段温度均控制在1200~1280℃，保温150~180分钟；
2）开轧温度1020-1120℃，终轧温度≥900℃，轧制过程中轧辊冷却水量按常规钢种轧制时的50%控制，即冷却水控制在5~7kg/t钢；
3）轧材在冷床上采用保温罩，确保钢材冷却速度控制在≤25℃/min；
4）钢材快速下冷床，在650℃以上温度入坑缓冷至200℃以下。
2.根据权利要求1所述的一种载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢的制造方法，其特征在于所述齿轮钢满足淬透性J5=45-51HRC、J15=42-48HRC。
3.根据权利要求1所述的一种载重汽车后桥减速箱用抗磨损高淬透性齿轮钢的制造方法，其特征在于所述齿轮钢在960℃×4小时淬火后奥氏体晶粒度≥7级。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010066189A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 이계안 | 고탄소 침탄강 |
| KR20080006839A (ko) * | 2006-07-14 | 2008-01-17 | 현대자동차주식회사 | 고온 진공침탄용 고강도 크롬-몰리브덴 합금강 |
| KR100848784B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2008-07-28 | 다이모스(주) | 자동차 변속기 기어용 고강도 합금강의 열처리 방법 |
| CN107604250A (zh) * | 2017-08-15 | 2018-01-19 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种重型卡车变速器齿轮用21MnCrMoS钢及其制造方法 |
| CN109321712A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-12 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢 |
| CN114134430A (zh) * | 2021-04-19 | 2022-03-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiMnCrMoB钢及其制造方法 |
-
2022
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010066189A (ko) * | 1999-12-31 | 2001-07-11 | 이계안 | 고탄소 침탄강 |
| KR20080006839A (ko) * | 2006-07-14 | 2008-01-17 | 현대자동차주식회사 | 고온 진공침탄용 고강도 크롬-몰리브덴 합금강 |
| KR100848784B1 (ko) * | 2007-03-28 | 2008-07-28 | 다이모스(주) | 자동차 변속기 기어용 고강도 합금강의 열처리 방법 |
| CN107604250A (zh) * | 2017-08-15 | 2018-01-19 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种重型卡车变速器齿轮用21MnCrMoS钢及其制造方法 |
| CN109321712A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-02-12 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢 |
| CN114134430A (zh) * | 2021-04-19 | 2022-03-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种工程机械耐磨部件用高淬透性35SiMnCrMoB钢及其制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 山东省科学技术协会编.《城市发展与现代交通 首届山东省科协学术年会论文集》.北京：中北京：中国科学技术出版社国科学技术出版社,2009,(第1版),第198页. * |
| 翁宇庆，陈蕴博，刘玠等编著.《特殊钢在先进装备制造业应用中的战略研究》.北京：冶金工业出版社,2012,(第1版),第90页. * |
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