一种高温渗碳齿轮钢及生产方法.pdf

(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CN110172638A(43)申请公布日2019.08.27(21)申请号201910388858.2C22C38/46(2006.01)(22)申请日2019.05.10C22C38/50(2006.01)C22C33/04(2006.01)(71)申请人武汉钢铁有限公司C23C8/22(2006.01)地址430083湖北省武汉市青山区厂前2号门(72)发明人张贤忠任安超丁礼权张帆夏艳花李建华(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人段姣姣(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/44(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种高温渗碳齿轮钢及生产方法(57)摘要一种高温渗碳齿轮钢，其组分及wt%为：C：0.18-0.22％，Si：0.20-0.30％，Mn：0.75-0.85％，P：≤0.010％，S：0.010-0.025％，Cr：0.45-0.55％，Ni：0.45-0.65%，Mo：0.15-0.25%，Al：0.008-0.015%，V：0.04-0.08％，Zr：0.03-0.08％，N：0.0060-0.0080%；生产方法：转炉冶炼；在钢包炉中采用白渣精炼；RH真空处理；浇注成方坯后轧制成圆钢；加工成齿轮并高温渗碳处理。本发明通过在传统齿轮钢的基础上添加V、N、Zr、Al、S等元素，使齿轮钢在950-1100℃渗碳，并保温4.5~5.5h下，奥氏体晶粒度不低于6级，满足用户高温渗碳工艺的需求。CN110172638ACN110172638A权利要求书1/1页1.一种高温渗碳齿轮钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.18~0.22％，Si：0.20~0.30％，Mn：0.75~0.85％，P：≤0.010％，S：0.010~0.025％，Cr：0.45~0.55％，Ni：0.45~0.65%，Mo：0.15~0.25%，Al：0.008~0.015%，V：0.04~0.08％，Zr：0.03~0.08％，N：0.0060~0.0080%，，其余为铁和不可避免的夹杂。2.如权利要求1所述一种高温渗碳齿轮钢，其特征在于：V的重量百分比含量在0.047~0.075％。3.如权利要求1所述一种高温渗碳齿轮钢，其特征在于：Zr的重量百分比含量在0.036~0.08％。4.如权利要求1所述一种高温渗碳齿轮钢，其特征在于：Zr的重量百分比含量在0.05~0.075％。5.生产如权利要求1所述一种高温渗碳齿轮钢的方法，其步骤：1）高温渗碳齿轮钢采用转炉冶炼，转炉出钢至1/3时，按照常规量先加入锆铁，然后依次再按照常规量加入铝铁、铬铁、镍板、钼铁、硅锰合金；2）在钢包炉中采用白渣精炼，其精炼渣碱度为2.6~3.2，精炼结束前5分钟开始喂入硫线，其喂入量以使钢水中的S含量在0.16~0.28%为原则；3）进行RH真空处理，并控制脱气时间不低于18分钟；真空完成后添加氮化钒铁，然后软吹10~15分钟4）浇注成方坯后轧制成圆钢：其间方坯开轧温度控制在970~1030℃，精轧终轧温度控制在830~870℃；5）加工成齿轮并进行高温渗碳处理，渗碳温度在950-1100℃,渗碳时间4~5.5个小时。6.如权利要求5所述生产一种高温渗碳齿轮钢的方法，其特征在于：所述精炼渣的组分及重量百分比含量为：CaO：50~55%，SiO2：15~21%，FeO+MnO:≤0.8%，Al2O3：20~25%，其余为MgO、CaF2、ZrO2。2CN110172638A说明书1/5页一种高温渗碳齿轮钢及生产方法技术领域[0001]本发明涉及一种合金钢及生产方法，确切地属于一种齿轮钢及生产方法。背景技术[0002]随着汽车行业的发展，要求配备具有高抗弯曲强度和疲劳强度的齿轮，则齿轮钢必须具有很高的渗层淬透性才能满足这一要求。汽车用齿轮钢向低变形、高均匀、易切削、高温渗碳、高强度等方向发展，以满足齿轮的低噪音、高疲劳、大扭矩变速器的要求，品种多，用途广。[0003]奥氏体晶粒尺寸是衡量齿轮钢质量的一项重要指标。细小均匀的奥氏体晶粒度对零件的强度、韧性均有特殊贡献。特别是对提高齿轮的断裂韧性，增强齿轮的脆断抗力具有重要意义。我国齿轮钢的晶粒度级别一般要求≥5级，而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应≥6级。目前国内常用的齿轮渗碳温度一般不超过930℃,。国外已经开始采用高于930℃的高温渗碳工艺生产齿轮，国内一些汽车厂也在此方面进行了有意义的尝试。在提高渗碳温度后齿轮钢的奥氏体晶粒将出现混晶和晶粒粗大现象，从而影响齿轮的强度和精度，使齿轮因热处