CN117327989A - 一种多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法。钢材的化学成分质量百分数为C:0.20～0.24％，Si:≤0.03％，Mn:0.90～1.20％，Cr:0.50～0.60％，P:≤0.010％,S:0.012～0.018％,Mo:0.12～0.15％,Ni:0.12～0.15％,Al:0.021～0.035％，N:0.010～0.015％，Cu:0.03～0.05％,B：0.0001～0.0002％余量为Fe及不可避免的杂质。经过转炉→精炼→RH炉真空脱气→连铸→加热炉加热→轧制→入油急冷→入炉热拔→入油冷却等工艺步骤，制造的圆钢可以用于制造多用途汽车变速箱齿轮。钢材930℃环境下渗碳4小时后，渗碳层内晶粒的大小均为6.0‑7.0级；圆钢的表面脱碳层深度≤0.10mm；圆钢的表面微裂纹深度≤0.10mm；圆钢的平直度≤1.0mm/m；圆钢纵向带状组织为1.0‑1.5级，铁素体条带的宽度稳定控制≤10um等特点。

Description

一种多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法
技术领域
本发明属于特种钢冶炼技术领域，具体涉及一种多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法。
背景技术
多用途汽车MPV(multi-Purpose Vehicles)，是从旅行轿车演变而来，它集旅行车宽大乘员空间、轿车的舒适性、和厢式货车的功能于一身，可以坐7-8人，广泛用于长途商务活动或者长途旅行。多用途汽车变速器齿轮需要承受长时间、高强度、高转速的工况环境。多用途汽车变速箱齿轮在长时间、高强度、高转速的环境下运行，齿轮长期旋转时，齿轮表面受到摩擦而产生较长时间的压力；当齿轮长期传动时，每个齿轮之间的均需要承受较长时间的拉力。齿轮长期不断疲劳受力会加速齿轮的磨损与损伤。为提升多用途汽车变速箱齿轮的疲劳寿命，高端多用途汽车变速箱齿轮的强度高，尺寸精度好，组织均匀性优异。为此，本发明制造了一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，钢材的强度高、表面质量与尺寸精度好，钢材的带状组织各指标优异。
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多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法，所制备的钢材强度高、表面质量与尺寸精度好，钢材的带状组织各指标优异。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，本发明钢的化学成分重量百分比为C:0.20～0.24％，Si:≤0.03％，Mn:0.90～1.20％，Cr:0.50～0.60％，P:≤0.010％,S:0.012～0.018％,Mo:0.12～0.15％,Ni:0.12～0.15％,Al:0.021～0.035％，N:0.010～0.015％，Cu:0.03～0.05％,B：0.0001～0.0002％余量为Fe及不可避免的杂质。
钢材按照GB/T 225-2006检验其淬透性，端淬试样的正火温度为930℃，淬火温度为850℃，端淬检验结果满足J5mm＝41～44HRC，J8mm：33～36HRC，J13mm：27～30HRC。钢材930℃环境下渗碳4小时后，渗碳层内晶粒的大小均为6.0-7.0级；圆钢的表面脱碳层深度≤0.10mm；圆钢的表面微裂纹深度≤0.10mm；圆钢的平直度≤1.0mm/m；圆钢纵向带状组织为1.0-1.5级，铁素体条带的宽度稳定控制≤10um。
本发明钢各化学元素对应的主要作用及设计依据是：
C:碳是保证钢材强度的最基础元素，同时也是影响钢材带状组织中铁素体条带数量与宽度的重要元素，为保证钢材具有较高的强度，同时控制钢材的铁素体带状组织条带数量与条带宽度，需要增加钢材碳的含量，但是过高的碳含量提高了齿轮的心部硬度，降低了齿轮的心部韧性，因此，本发明的钢材碳的含量选择范围为0.20～0.24％。
Si:严控钢中的硅含量，钢中的硅元素的增加将导致650℃高温状态下的钢材弹性极限增大。钢材高温弹性极限指高温环境下的钢材受外力到某一限度时，若除去外力，其变形即消失而恢复原状的能力，显著降低钢材的弹性极限有利于热拔后钢材得到稳定的平直度与稳定的带状组织，钢材的平直度与带状组织不会因为外力的消失而出现恢复原状的倾向。因此，本发明严控Si含量，Si含量的选择范围为Si:≤0.03％。
Mn:起到细化钢中珠光体的作用，同时可以提升钢中珠光体的强度。但是过高的锰含量将导致钢材硬度偏高，降低热轧圆钢的热拔生产效率。因此，本发明中的Mn含量选择范围为0.90～1.20％。
Cr:主要作用是提高钢的淬透性，同时显著提升钢材在高温环境下的抗氧化性能，以防止钢材在加热、轧制、热拔、冷却过程中钢材表面产生过深的脱碳。
因此，本发明中的Cr含量选择范围为0.50～0.60％。
P:磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，多用途汽车变速箱齿轮使用时也面临低温环境，冬季冷启动时，变速箱齿轮需要在低温环境下承受较大的冲击力，
因此，本发明P含量的选择范围为P≤0.010％。
S:在钢中加入少量的硫可以提升钢材的切削性能，但是过高的硫含量的导致钢材产生过多的硫化物，因此，本发明S含量的选择范围为0.012～0.018％。
Mo、Ni:钢中加入适量的钼与镍可以有效地提升钢材的强度与淬透性。但是钼与镍均属于贵金属，加入过多显著增加钢材的成本，并且过量加入钼与镍会显著提升钢材的淬透性，造成淬透性显著增大，导致钢材淬透性异常波动，因此必须将钼与镍的含量控制在较窄的范围以内。因此，本发明Mo与Ni含量的选择范围均为0.12～0.15％。
Al、N:精炼过程喂入的铝线起到脱氧的作用；RH真空脱气后加入一定含量的铝元素与氮元素，采用长导管向钢水中吹入一定含量均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部吹氩气搅拌的工艺，促使形成的AlN质点能够弥散并且均匀地分布于钢水之中，可以有效的起到稳定地细化钢材晶粒度，提升钢材强韧性的作用。炼钢后期铝元素与氮元素的加入方式为RH真空脱气之后向钢水包中插入长导管，通过长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部通氩气进行充分地搅拌，促使Al元素与N元素在钢水中分布弥散并且均匀化,一定数量并且弥散均匀分布的AlN质点可以有效细化钢材晶粒度，保证钢材在930℃环境下渗碳4小时后，渗碳层内的晶粒较为细小并且晶粒的等级控制在较窄的范围以内，钢材渗碳层内的所有晶粒的大小均可以稳定控制在6.0-7.0级，从而提升渗碳后齿轮的强韧性与稳定性。因此，本发明钢中的Al与N的选择范围为Al:0.021～0.035％，N:0.010～0.015％。
Cu:通过控制普通废钢中的Cu含量≤0.35％来降低钢中的铜含量，残余元素铜含量的不稳定性会导致钢材淬透性异常波动，不利于钢材淬透性稳定控制在较窄的范围以内。因普通废钢中的Cu含量不稳定，当普通废钢中Cu含量较低时，有必要向钢中主动添加微量的贵金属铜来保证钢材淬透性的稳定性。当普通废钢的Cu含量范围在0.30-0.35％时，则不需要向钢水中主动加入Cu元素。本发明钢中铜含量控制的关键是范围窄，含量较低。Cu含量的选择范围为0.03～0.05％。
B:硼元素是对钢材的淬透性影响最大的元素，钢中极微量的硼就可以促使钢材淬透性迅速上升。必须严格控制精炼过程加入的铬铁与硼铁中的硼含量，使用低硼铬铁、低硼锰铁避免钢中硼含量的不可控性。因此，本发明钢中硼含量控制的关键是范围窄，含量极低。B含量的选择范围为0.0001～0.0002％。
上述一种多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法包含如下工艺步骤：
(1)采用转炉冶炼，转炉加入铁水与普通废钢，铁水与普通废钢的比例为9:1,普通废钢中的Cu含量控制≤0.35％；转炉出钢时的P含量控制≤0.08％，因氧化渣中的P含量较高，为防止后期冶炼过程钢水回磷量过大，转炉出钢必须严控下渣，下渣量严控≤2.5kg/t,渣层厚度控制在20mm-30mm,若渣层过薄，将导致渣层不能起到较好隔绝空气的作用，钢水易被空气氧化；若渣层过厚，渣层受重力的作用，易过多地没入钢水之中，导致钢水的回磷量显著增加，为保证后续冶炼过程钢水回P量能够稳定控制≤0.02％，必须严控渣层的厚度与下渣量；精炼过程加入低硼铬铁、低硼锰铁以调整钢水的化学成分，并且控制钢水的硼含量在较低较窄的范围0.0001～0.0002％，同时在精炼过程喂入铝线进行脱氧；RH真空脱气过程加入少量钼铁、镍板、硫铁矿进一步微调钢水的化学成分，RH真空脱气之后向钢水包中插入长导管，通过长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部通氩气进行充分地搅拌，氮气中均匀细小的铝粉迅速地溶解于钢液之中，促使Al元素与N元素在钢水中分布弥散且均匀化，一定含量弥散并且均匀分布的AlN质点可以保证钢材中所有的奥氏体晶粒等级稳定控制在6.0级-7.0级。钢包吊装至连铸平台浇铸出连铸坯，连铸坯高温下线过程在其表面喷涂一层致密的高纯铁粉，防止铸坯表面被氧化。
(2)表面喷涂致密高纯铁粉的铸坯入加热炉加热，加热炉的残氧量控制≤2％，加热炉炉压控制为微正压，加热炉炉压控制为20-30pa，以防止炉外的空气引入到炉内，增加炉内的残氧量，从而增加钢材表面脱碳深度；加热炉加热过程采用随炉缓慢升温的工艺，以防止钢材在加热过程中因铸坯内外温差过大，导致铸坯产生较大的应力，从而造成钢材表面应力开裂，预热段升温速率≤2.5℃/min，预热段温度为650-1000℃，加热段升温速率≤5℃，加热段温度为1000-1150℃，均热段升温速率≤5℃，均热段温度为1150-1200℃，加热段升温速率≥2*预热段升温速率，均热段升温速率≥2*预热段升温速率，加热段与均热段升温速率控制为预热段升温速率的2倍及以上，以减少钢材在炉内高温区间的加热时间，虽然加热段与均热段的钢材组织为韧性较好的奥氏体组织，并且加热段与均热段较快的升温速率也有利于避免钢材在高温区间形成过深的脱碳层，但是还是需要防止钢材加热速度过快，导致加热过程铸坯表面产生微裂纹，因此加热段与均热段的升温速率控制≤5℃，加热段升温速率≥2*预热段升温速率，均热段升温速率≥2*预热段升温速率。为防止钢材总的加热时间过长而导致钢材表面脱碳层较深，钢材预热段+加热段+均热段的总加热时间控制在180-200min。
(3)加热后的铸坯轧制成圆钢。轧制后的高温圆钢入温度为30-40℃的冷却油中急速冷却至650℃，防止圆钢表面脱碳的同时，急速冷却的过程钢材奥氏体组织急剧地转变为铁素体组织均匀分布于钢材之中，接着送入炉温为650℃的炉子，采用热拔工艺对钢材进行热拔，圆钢采用热拔工艺缓慢地通过孔径比圆钢自身小1毫米、平直度≤1mm/m的圆形管坯，热拔过程前期已转变形成的铁素体组织条带在圆形管坯施加的径向挤压力的作用下，铁素体条带的宽度逐步收窄，直至铁素体条带的宽度稳定控制在≤10um；同时在650℃条件下钢材热拔过程中剩余的奥氏体组织将逐步转变为珠光体组织，由于热拔的缘故珠光体组织将被挤压进入前期产生的铁素体条带之中，从而减少了贯穿金相视场的铁素体条带数量，降低了带状组织金相评级，钢材带状组织评定等级控制在1.0级-1.5级，最后由于热拔圆钢所通过的圆形管坯其平直度≤1mm/m，热拔后的圆钢平直度同样≤1mm/m。热拔后的圆钢立即入温度为25℃的冷却油中急速冷却至室温，以防止钢材在冷却过程中因局部冷却强度不均匀而产生弯曲与表面微裂纹，同时防止钢材在冷却过程中进一步产生表面脱碳。
本发明针对一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，成分上采用低硅、低磷、低铜、低硼设计，并且严格控制钼、镍、铝、氮在较窄的范围以内，以控制钢材拥有较窄的淬透性范围区间。生产工艺上，转炉冶炼过程按照9:1的比例加入铁水与普通废钢，并控制普通废钢Cu含量≤0.35％，转炉出钢控制下渣量与渣层厚度，以控制后续冶炼过程钢水回磷量；精炼过程加入低硼铬铁与低硼锰铁调整化学成分的同时，严控钢水的硼含量在较低、较窄的范围；RH真空脱气过程加入少量钼铁、镍板、硫铁矿进一步微调钢水的化学成分，真空脱气之后使用长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部通氩气进行充分地搅拌，促使Al元素与N元素在钢水中分布均匀。连铸坯高温下线过程中在其表面喷涂一层致密的高纯铁粉，防止铸坯表面被氧化。表面喷涂致密高纯铁粉的铸坯入加热炉加热，控制加热炉的残氧量与加热炉炉内的炉压稳定性；加热炉加热过程采用随炉缓慢升温的工艺，控制预热段、加热段、均热段的升温速率、温度以及加热总时间。轧制后的高温圆钢入温度恒定的冷却油中急速冷却至650℃，接着送入炉温为650℃的炉子，采用热拔工艺对钢材进行热拔，以达到控制钢材尺寸、带状组织等级、铁素体条带宽度的目的；热拔后的圆钢入温度恒定的冷却油中快速冷却，以防止钢材因冷却速度太慢，钢材冷却过程中局部冷却强度不均匀而产生弯曲与表面微裂纹，同时防止钢材在冷却过程中进一步产生表面脱碳。本发明圆钢可用于制造多用途汽车变速箱齿轮用钢。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明成分上采用低硅、低磷、低铜、低硼设计，并且严格控制钼、镍、铝、氮在较窄的范围以内，以控制钢材拥有较窄的淬透性范围与稳定的奥氏体晶粒等级。
(2)转炉冶炼过程按照9:1的比例加入铁水与普通废钢，并控制普通废钢Cu含量≤0.35％，转炉出钢控制下渣量与渣层厚度，以控制后续冶炼过程钢水回磷量；精炼过程加入低硼铬铁与低硼锰铁调整化学成分的同时，严控钢水的硼含量在较低、较窄的范围；RH真空脱气过程加入少量钼铁、镍板、硫铁矿进一步微调钢水的化学成分，真空脱气之后使用长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部通氩气进行充分地搅拌，促使Al元素与N元素在钢水中分布弥散且均匀化。连铸坯高温下线过程中在其表面喷涂一层致密的高纯铁粉，防止铸坯表面被氧化。
(3)表面喷涂致密高纯铁粉的铸坯入加热炉加热，控制加热炉的残氧量与加热炉炉内的炉压稳定性；加热炉加热过程采用随炉缓慢升温的工艺，控制预热段、加热段、均热段的升温速率、温度以及加热总时间。轧制后的高温圆钢入温度恒定的冷却油中急速冷却至650℃，接着送入炉温为650℃的炉子，采用热拔工艺对钢材进行热拔，以达到控制钢材尺寸、带状组织等级、铁素体条带的宽度的目的；热拔后的圆钢入温度恒定的冷却油中快速冷却，以防止钢材因冷却速度太慢，钢材冷却过程中局部冷却强度不均匀而产生弯曲与表面微裂纹，同时防止钢材在冷却过程中进一步产生表面脱碳。
(4)按照本发方法明生产的圆钢，具有钢材按照GB/T 225-2006检验其淬透性，端淬试样的正火温度为930℃，淬火温度为850℃，端淬检验结果满足J5mm＝41～44HRC，J8mm：33～36HRC,J13mm：27～30HRC；钢材930℃环境下渗碳4小时后，渗碳层内晶粒的大小均为6.0-7.0级；圆钢的表面脱碳层深度≤0.10mm；圆钢的表面微裂纹深度≤0.10mm；圆钢的平直度≤1.0mm/m；圆钢纵向带状组织为1.0-1.5级，铁素体条带的宽度稳定控制≤10um等特点。
具体实施方式
结合本发明的较佳实施例对本发明的技术方案作更详细的描述。但该等实施例仅是对本发明较佳实施方式的描述，而不能对本发明的范围产生任何限制。
实施例1与实施例2：
两实施例所涉及的多用途汽车变速箱齿轮用钢及其制造方法：100t转炉→100t精炼→RH炉真空脱气→连铸小方坯(200mm*200mm)→高温下线的连铸坯表面喷涂铁粉→加热炉三段式加热→入油急冷至650℃→650℃炉内热拔→入油急冷至室温。
转炉加入铁水与普通废钢，铁水的重量为90t，普通废钢的重量为10t,普通废钢中的Cu含量为0.20％(实施例1)、0.35％(实施例2)，转炉出钢时的P含量控制为0.06％(实施例1)、0.08％(实施例2)，转炉出钢控制严控下渣，下渣量为2.1kg/t(实施例1)、2.5kg/t(实施例2)，渣层厚度控制在24mm(实施例1)、30mm(实施例2),后续冶炼过程钢水回P量控制0.01％(实施例1)、0.02％(实施例2)；精炼过程加入低硼铬铁、低硼锰铁以调整钢水的化学成分，并且控制钢水的硼含量为0.0002％(实施例1)、0.0001％(实施例2)，同时喂入铝线进行脱氧；RH真空脱气过程加入少量铜板、钼铁、镍板、硫铁矿(实施例1)，钼铁、镍板、硫铁矿(实施例2)进一步微调钢水的化学成分，RH真空脱气之后向钢水包中插入长导管，通过长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部通氩气进行充分地搅拌，促使Al元素与N元素在钢水中分布弥散分布并且均匀化。钢包吊装至连铸平台浇铸出连铸坯，连铸坯高温下线过程中在其表面喷涂一层致密的高纯铁粉，防止铸坯表面被氧化。
表面喷涂致密高纯铁粉的铸坯入加热炉加热，加热炉的残氧量控制1.5％(实施例1)、2％(实施例2)，加热炉炉压控制为微正压，加热炉炉压控制为21pa(实施例1)、30pa(实施例2)，以防止炉外的空气引入到炉内，增加炉内的残氧量，从而增加钢材表面脱碳深度；加热炉加热过程采用随炉缓慢升温的工艺，以防止钢材在加热过程中因铸坯内外温差过大，导致铸坯产生较大的应力，从而造成钢材表面应力开裂，预热段升温速率为2.3℃/min(实施例1)、2.4℃/min(实施例2),预热段温度为650-1000℃，加热段升温速率为4.7℃/min(实施例1)、5.0℃/min(实施例2)，加热段温度为1000-1150℃，均热段升温速率为4.6℃/min(实施例1)、4.9℃/min(实施例2)，均热段温度为1150-1200℃，加热总时间控制在195min(实施例1)、186min(实施例2)。
加热后的铸坯轧制成圆钢。轧制后的高温圆钢入温度为31℃(实施例1)、40℃(实施例2)的冷却油中急速冷却至650℃，接着送入炉温为650℃的炉子，采用热拔工艺对钢材进行热拔，圆钢采用热拔工艺缓慢地通过孔径(实施例1孔径Φ30mm、实施例2孔径Φ65mm)比圆钢自身小1毫米，平直度为0.9mm/m(实施例1)、0.8mm/m(实施例2)的圆形管坯，热拔后的钢材铁素体条带数量变少，带状组织等级控制为1.0级(实施例1)、1.5级(实施例2)，热拔后的圆钢铁素体条带宽度变窄，铁素体条带的宽度稳定控制≤10um。热拔后的圆钢立即入温度为25℃的冷却油中急速冷却至室温，以防止钢材在冷却过程中因局部冷却强度不均匀而产生弯曲与表面微裂纹，同时防止钢材在冷却过程中进一步产生表面脱碳。
实施例1与实施例2制得的圆钢化学成分见表1。
表1(wt％)
实施例1与实施例2制得的圆钢按照GB/T 225-2006检验其淬透性，端淬试样的正火温度为930℃，淬火温度为850℃，端淬检验结果见表2。
表2
实施例1与实施例2制得的圆钢在930℃环境下渗碳4小时后，渗碳层内的晶粒的大小均为6.0-7.0级。
实施例1与实施例2制得的圆钢表面脱碳层深度，表面微裂纹深度，圆钢的平直度，圆钢纵向带状组织等级，铁素体条带的最大宽度见表3。
表3
实施例1与实施例2制得的圆钢纵向带状组织等级，铁素体条带的最大宽度见表4。
表4
本发明成分上采用低硅、低磷、低铜、低硼设计，并且严格控制钼、镍、铝、氮在较窄的范围以内，以控制钢材拥有较窄的淬透性范围。生产工艺上，转炉冶炼加入固定比例的铁水与普通废钢，并控制转炉出钢控制下渣量与渣层厚度；精炼过程加入低硼合金严控硼含量在较较低、较窄的范围；RH真空脱气后使用长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉,并且通过底吹氩搅拌形成均匀并且弥散分布的AlN质点；连铸坯高温下线过程中表面喷涂一层致密的高纯铁粉，铸坯加热过程控制加热炉的残氧量与加热炉炉内的炉压稳定性；加热炉加热过程采用随炉缓慢升温的工艺，控制预热段、加热段、均热段的升温速率、温度以及加热总时间。轧制后的高温圆钢入温度恒定的冷却油中急速冷却至650℃，接着送入炉温为650℃的炉子，采用热拔工艺对钢材进行热拔；热拔后的圆钢入温度恒定的冷却油中快速冷却。通过合理的炼钢与轧钢控轧控冷工艺制造了一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，填补了国内的空白。
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)

1.一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，其特征为所述钢的化学成分重量百分比为C:0.20～0.24％，Si:≤0.03％，Mn:0.90～1.20％，Cr:0.50～0.60％，P:≤0.010％,S:0.012～0.018％,Mo:0.12～0.15％,Ni:0.12～0.15％,Al:0.021～0.035％，N:0.010～0.015％，Cu:0.03～0.05％,B：0.0001～0.0002％余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，其特征在于所述钢按照GB/T225-2006检验其淬透性，端淬试样的正火温度为930℃，淬火温度为850℃，端淬检验结果满足J5mm＝41～44HRC，J8mm：33～36HRC,J13mm：27～30HRC。
3.根据权利要求1所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢，其特征在于所述钢930℃环境下渗碳4小时后，渗碳层内晶粒的大小均为6.0-7.0级；圆钢的表面脱碳层深度≤0.10mm；圆钢的表面微裂纹深度≤0.10mm；圆钢的平直度≤1.0mm/m；圆钢纵向带状组织为1.0-1.5级，铁素体条带的宽度稳定控制≤10um。
4.一种如权利要求1所述的多用途汽车变速箱齿轮用钢的制造方法，其特征在于：所述方法包括转炉冶炼过程按照9:1的比例加入铁水与普通废钢，并控制普通废钢Cu含量≤0.35％，转炉出钢控制下渣量与渣层厚度，以控制后续冶炼过程钢水回磷量；精炼过程加入低硼铬铁与低硼锰铁调整化学成分的同时，严控钢水的硼含量在较低、较窄的范围；RH真空脱气过程加入少量钼铁、镍板、硫铁矿进一步微调钢水的化学成分，真空脱气之后使用长导管向钢水中吹入均匀的氮气与铝粉，同时钢包底部通氩气进行充分地搅拌，促使Al元素与N元素在钢水中分布均匀；连铸坯高温下线过程中在其表面喷涂一层致密的高纯铁粉，防止铸坯表面被氧化；表面喷涂致密高纯铁粉的铸坯入加热炉加热，控制加热炉的残氧量与加热炉炉内的炉压稳定性；加热炉加热过程采用随炉缓慢升温的工艺，控制预热段、加热段、均热段的升温速率、温度以及加热总时间；轧制后的高温圆钢入温度恒定的冷却油中急速冷却至650℃，接着送入炉温为650℃的炉子，采用热拔工艺对钢材进行热拔，以达到控制钢材尺寸、带状组织等级、铁素体条带宽度的目的；热拔后的圆钢入温度恒定的冷却油中快速冷却，以防止钢材因冷却速度太慢，钢材冷却过程中局部冷却强度不均匀而产生弯曲与表面微裂纹，同时防止钢材在冷却过程中进一步产生表面脱碳。
5.根据权利要求4所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢的制造方法，其特征在于：转炉出钢时的P含量控制≤0.08％，控制下渣量≤2.5kg/t,渣层厚度控制在20mm-30mm，控制钢水的硼含量在较低较窄的范围0.0001～0.0002％。
6.根据权利要求4所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢的制造方法，其特征在于：加热炉的残氧量控制≤2％，加热炉炉压控制为微正压，加热炉炉压控制为20-30pa。
7.根据权利要求4所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢的制造方法，其特征在于：所述随炉缓慢升温的工艺具体为预热段升温速率≤2.5℃/min，预热段温度为650-1000℃，加热段升温速率≤5℃，加热段温度为1000-1150℃，均热段升温速率≤5℃，均热段温度为1150-1200℃，加热段升温速率≥2*预热段升温速率，均热段升温速率≥2*预热段升温速率，加热段与均热段升温速率控制为预热段升温速率的2倍及以上，预热段+加热段+均热段的总加热时间控制在180-200min。
8.根据权利要求4所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢的制造方法，其特征在于：所述温度恒定的冷却油控制在30-40℃。
9.根据权利要求4所述的一种多用途汽车变速箱齿轮用钢的制造方法，其特征在于：所述热拔工艺为通过孔径比圆钢自身小1毫米、平直度≤1mm/m的圆形管坯，热拔过程前期已转变形成的铁素体组织条带在圆形管坯施加的径向挤压力的作用下，铁素体条带的宽度逐步收窄，直至铁素体条带的宽度稳定控制在≤10um；同时在650℃条件下钢材热拔过程中剩余的奥氏体组织将逐步转变为珠光体组织，热拔后的圆钢立即入温度为25℃的冷却油中急速冷却至室温。
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