一种改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法.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CN110064975A(43)申请公布日2019.07.30(21)申请号201910372140.4C22C38/18(2006.01)(22)申请日2019.05.06C22C38/06(2006.01)(71)申请人河南济源钢铁（集团）有限公司地址454650河南省济源市虎岭产业集聚区(72)发明人王维白瑞娟王清波董战利朱振国靳宁宁(74)专利代理机构郑州先风知识产权代理有限公司41127代理人王俊红(51)Int.Cl.B24B1/00(2006.01)B21B37/74(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法(57)摘要本发明涉及钢合金材料加工技术领域，具体涉及一种改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，该方法包括钢坯精整：将钢坯进行角部修磨，控制修磨深度和修磨角度；进行加热轧制，控制装钢节奏每1.5分钟装一支钢、预热段升温速度≤4.5℃/分钟、一加热段温度范围500-700℃；再进行表面探伤。本发明工艺方法制备的20MnCr5钢基本消除了表面裂纹的产生，黑皮材探伤合格率≥88％，扒皮材探伤合格率100％。CN110064975ACN110064975A权利要求书1/1页1.一种改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，加热轧制前包括钢坯精整的操作步骤，对钢坯的各个角部修磨为平滑过渡的弧形角部。2.如权利要求1所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，所述弧形角部的半径为10～25mm，角度60～100°。3.如权利要求1或2所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，将各个角部修磨为弧形角部过程中修磨掉的钢坯厚度为3～5mm。4.如权利要求1或2所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，加热轧制过程中控制装钢速率为每1.5min装一支钢。5.如权利要求4所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，加热轧制过程中控制加热炉的一加热段温度为500～700℃。6.如权利要求5所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，加热炉的温度控制为：预热段升温速度≤4.5℃/分钟、一加热段500～700℃、均热温度1120～1250℃，加热时间3.5～6小时。7.如权利要求1或2、5或6所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，还包括联合探伤的工艺过程，表面探伤按＞0.3mm缺陷不漏检，内部探伤按照GB/T4162B级。8.如权利要求1或2、5或6所述的改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法，其特征在于，所述齿轮钢的组分及质量百分比为：C：0.17％～0.20％，Si：0.15～0.25％，Mn：1.20％～1.30％，Cr：1.15％～1.25％，P≤0.020％，S：0.020％～0.030％，Al：0.023％～0.040％，N：0.0080％～0.0150％，O≤0.0015％，其余为Fe和不可避免的杂质。2CN110064975A说明书1/6页一种改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法技术领域[0001]本发明涉及钢合金材料加工技术领域，具体涉及一种改善齿轮钢表面裂纹的工艺方法。背景技术[0002]汽车齿轮是汽车的重要零部件之一，起着传递动力的作用。工作时受到周期性变载荷(扭转或弯曲力)及冲击载荷的作用，且零件与零件表面之间还有相对的摩擦，并有高的接触应力，因此对材料的质量要求很高。[0003]为满足汽车齿轮特性，制造汽车齿轮采用的材料需要具有特定的淬透性及窄的淬透性带宽、高的纯净度、细的晶粒度、良好的切削性能，汽车齿轮钢20MnCr5的主要成分特征设计为：C：0.17％-0.23％，Si：0.15-0.40％，Mn：1.20％-1.40％，Cr：1.10％-1.30％，P≤0.020％，S：0.020％-0.035％，Al：0.020％-0.050％，N：0.0070％-0.0150％，O≤0.0015％，其余为Fe和不可避免的杂质。由于N含量高，增加钢坯皮下气泡的产生，Mn含量高，增加了轧制过程中钢坯在加热时的裂纹热敏感性，增加钢材表面裂纹发生的几率。[0004]公开号：CN101864540A，名为“一种含微量Ti的20MnCr5棒材”的专利，介绍了为减少棒材表面裂纹现象，在钢中增加含Ti：0.010％-0.015％，减少了钢中氮化铝的量，进而减少铸坯在生产20MnCr5棒材时出现裂纹的现象。棒材的成分为：C：0.15-0.22％，Si≤0.40％，Mn：1.10％-1.30％，Cr：1.00％-1.30％，Ti：0.010％-0.015％，S≤0.035％，Al：0.015-0.050％。加入Ti后，虽然可减轻表面裂纹的