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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114164330A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111457811.0(22)申请日2021.12.02(71)申请人南京钢铁股份有限公司地址210035江苏省南京市六合区卸甲甸(72)发明人黄一铭(74)专利代理机构南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)32256代理人艾中兰(51)Int.Cl.C21D6/00(2006.01)C21D1/28(2006.01)C22C38/38(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种齿轮钢20MnCr5热处理方法(57)摘要本发明公开了一种齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于对钢材先进行在线正火,然后进行离线高温回火,回火温度为670‑690℃,经过高温回火后,钢材芯部偏析带内的带状组织由贝氏体+马氏体全部转变为铁素体+珠光体。采用本发明热处理方法,钢材带状组织无明显升高,硬度从175HBW左右降低至157HBW左右,且没有出现球化现象,齿轮钢20MnCr5在连续式辊底炉上高温回火后的各项指标均满足客户要求。CN114164330ACN114164330A权利要求书1/1页1.一种齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于对钢材先进行在线正火,然后进行离线高温回火,回火温度为670‑690℃,经过高温回火后,钢材芯部偏析带内的带状组织由贝氏体+马氏体全部转变为铁素体+珠光体。2.如权利要求1所述的齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于所述回火温度为680℃。3.如权利要求1所述的齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于所述离线高温回火保温时间为2‑2.5小时。4.如权利要求1所述的齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于所述离线高温回火采用连续式辊底炉进行。5.如权利要求1所述的齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于经过所述在线正火和离线高温回火后,钢材硬度≤166HBW。6.如权利要求1所述的齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于经过所述在线正火和离线高温回火后,钢材芯部带状组织评级为1.5。7.如权利要求1所述的齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于所述在线正火采用如下工艺:均热段温度1120‑1160℃,加热时间≥240min,轧制温度900‑920℃。2CN114164330A说明书1/5页一种齿轮钢20MnCr5热处理方法技术领域[0001]本发明涉及冶金领域的热处理工艺,具体涉及一种齿轮钢热处理方法。背景技术[0002]随着我国汽车工业的发展,国内引进钢的品种和数量明显增加,其中包括20MnCr5钢在内的Mn‑Cr系合金渗碳齿轮钢。由于热处理工艺在齿轮的制造过程中起着承接作用,经热处理后的零件切削性能将影响后续的机加工工序,而表面硬度、芯部韧性和塑性也影响后续渗碳工序,因此热处理工序至关重要。为了进一步提高汽车齿轮的质量,人们对汽车齿轮钢及其热处理工艺方法进行较多的研究。[0003]20MnCr5正火后芯部存在偏析带,如何消除这个偏析带提高齿轮钢质量,成为研究的重点。发明内容[0004]随着客户对产品的要求越来越高,为了适应市场需求,本发明对齿轮钢20MnCr5生产过程进行研究,提供一种齿轮钢热处理方法,将正火后的齿轮钢20MnCr5进行高温回火,有效消除其芯部带状组织,保证齿轮钢各项优良性能,同时获得较低的硬度,满足客户加工要求。[0005]本发明的目的是为了达到上述发明目的,本发明采用以下技术方案予以实现:[0006]一种齿轮钢20MnCr5热处理方法,其特征在于对钢材先进行在线正火,然后进行离线高温回火,回火温度为670‑690℃,经过高温回火后,钢材芯部偏析带内的带状组织由贝氏体+马氏体全部转变为铁素体+珠光体。[0007]优选地,所述回火温度为680℃。[0008]优选地,所述离线高温回火保温时间为2‑2.5小时。[0009]优选地,所述离线高温回火采用连续式辊底炉进行。[0010]优选地,经过所述在线正火和离线高温回火后,钢材硬度≤166HBW。[0011]优选地,经过所述在线正火和离线高温回火后,钢材芯部带状组织评级为1.5。[0012]优选地,所述在线正火采用如下工艺:均热段温度1120‑1160℃,加热时间≥240min,轧制温度900‑920℃。[0013]本发明有益效果:[0014]针对齿轮钢20MnCr5在线正火后无法消除芯部(M+B)偏析带,硬度也无法满足≤166HBW的要求的问题,本发明提供一种齿轮钢20MnCr5热处理方法,对在线正火后的20MnCr5进行离线高温回火,20MnCr5芯部(M+B)偏析带分解为铁素体+碳化物后被消除,带状组织并无明显升高,硬度从175HBW左右降低至