一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法.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CN110565018A(43)申请公布日2019.12.13(21)申请号201910911977.1C22C38/44(2006.01)(22)申请日2019.09.25C21D8/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)(71)申请人山东钢铁股份有限公司地址271104山东省济南市钢城区府前大街99号(72)发明人袁淑君刘永昌李小雄戈文英况新宇刘兵任琪(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司11472代理人陈琳琳张红生(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/42(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法(57)摘要本发明提供了一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法。通过成分优化控制、连铸工艺控制、轧制工艺控制以及退火工艺控制等多个工艺控制手段，控制此类钢种退火态带状组织不超过2.5级，同时退火硬度控制在160～240HBW之间。CN110565018ACN110565018A权利要求书1/1页1.一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：1)电炉冶炼+LF精炼+VD真空处理：按重量百分比计，控制低碳高合金齿轮钢的化学终成分中，Si、Mn、Cr、P、Ni、Mo、Al、Cu满足公式系数1为2.90～3.10，公式系数1为2.24×Si-12×Mn-2.2×Cr+1050×P-3.04×Ni+12.6×Mo+8×Al-4×Cu；合金含量总量Si+Mn+Cr+Mo+Ni≥4.00％，且其中Ni≥1.40％；2)连铸；3)轧制：铸坯均热温度为1240～1280℃，均热时间≥2小时；4)退火：退火温度为750±30℃，保温时间为4～8小时；低碳高合金齿轮钢的退火态带状组织级别低于2.5级，退火硬度控制在160～240HBW之间。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，低碳高合金齿轮钢的化学终成分重量百分比为：C:0.15～0.20％、Si:0.20～0.40％、Mn:0.50～0.70％、P:≤0.015％、S:≤0.005％、Cr:1.50～1.70％、Mo:0.25～0.35％、Ni:1.35～1.65％、Cu:0.01～0.05％、Al:0.020～0.050％。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤1)中，电炉出钢过程中，硅锰、低锰、低铬、钼铁、镍铁合金量按控制要求所需合金总量的85％加入，后根据系数1的控制要求，剩余的15％合金加入量进行微调控制，并在精炼过程中加入。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤2)中，正常炉次中间包过热度控制在15～25℃，正常炉次中间包温度差控制在5℃以下。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤3)中，铸坯中心处温度达到1250℃以上时，保温3小时以上。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤4)中，在圆钢规格范围，退火温度为720～740℃，保温时间为4～5小时；在圆钢规格范围，退火温度为730～760℃，保温时间为5～6小时；在圆钢规格范围，退火温度为750～780℃，保温时间为6～8小时。7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，低碳高合金齿轮钢的退火硬度控制在180～220HBW之间。2CN110565018A说明书1/5页一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法技术领域[0001]本发明属于齿轮钢冶金制造技术领域，提供了一种改善低碳高合金齿轮钢退火态带状组织的控制方法。背景技术[0002]在热轧态低碳钢显微组织中，铁素体晶粒与珠光体晶粒沿着轧制方向平行排列且形成层状或条带状分布形态，这称之为带状组织。对于齿轮钢而言，带状组织是一种很严重的内部缺陷，其破坏了钢基体的连续性，使力学性能出现各向异性，降低了横向性能；恶化了钢的切削性能，使齿轮表面光洁度降低；导致齿轮渗碳硬度不均匀、淬火变形不均匀，影响齿轮的使用寿命。因此，对于一般齿轮钢而言，一般要求其热轧态带状组织控制在2.5级以下即可。但对于高合金齿轮钢，由于热轧态硬度偏高(超过300HBW)，影响下游用户机加工，同时其在热轧态下组织为非平衡态组织，因此对于高合金齿轮钢，需进行退火处理，使其组织成为铁素体+珠光体类平衡态组织，带状组织也应保证退火态下带状组织级别不超过2.5级。由于退火处理其后续冷却速度远低于空冷或坑冷，因此退火态带状组织级别远高于热轧态带状组织级别。[0003]本发明针对低碳高合金齿轮钢的特性，通过合理的成分及工艺优化控制