一种高温渗碳齿轮钢及其制造方法.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CN109402498A(43)申请公布日2019.03.01(21)申请号201810994814.XC21C5/28(2006.01)(22)申请日2018.08.29C21C7/06(2006.01)C21C7/10(2006.01)(71)申请人宝钢特钢韶关有限公司C21D1/18(2006.01)地址512123广东省韶关市曲江区马坝镇C23C8/22(2006.01)韶钢特棒厂内(72)发明人刘年富岳峰包锋(74)专利代理机构韶关市雷门专利事务所44226代理人周胜明(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/24(2006.01)C22C38/28(2006.01)C22C38/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种高温渗碳齿轮钢及其制造方法(57)摘要本发明涉及一种V、Ti复合微合金化高温渗碳齿轮钢及其制造方法，以质量百分比计其化学成分为：C：0.16～0.20%，Si：≤0.08%，Mn：0.90～1.10%，Cr：1.25～1.40%，V：0.02～0.04%，0.015≤Ti＜0.020%，Al：0.008～0.015%，N：0.0080～0.0120%，P：≤0.025%，S：0.015～0.025%，O：≤0.0013%，其余为Fe和不可避免的杂质。确保形成足量的V(C、N)及Ti(C、N)析出相钉扎晶界抑制晶粒长大，其奥氏体晶粒度稳定在7.0-8.0级，提高了齿轮使用疲劳寿命，有效降低生产成本；且严格控制钢中的Al含量，将Al含量控制在较低范围内，防止形成大量的Al2O3脆性夹杂物堵塞水口，确保质量稳定可控，实现多炉连续浇铸生产。CN109402498ACN109402498A权利要求书1/2页1.一种高温渗碳齿轮钢，其特征在于其组分按重量百分比是：C：0.16～0.20%，Si：≤0.08%，Mn：0.90～1.10%，Cr：1.25～1.40%，V：0.02～0.04%，0.015≤Ti＜0.020%，Al：0.008～0.015%，N：0.0080～0.0120%，P：≤0.025%，S：0.015～0.025%，O：≤0.0013%，其余为Fe和不可避免的杂质。2.一种如权利要求1所述的高温渗碳齿轮钢，其特征在于：所述V：0.026～0.031%，Ti：0.017%～0.018%。3.一种如权利要求1或2所述的高温渗碳齿轮钢，其特征在于：为控制钢中的B类夹杂物数量、级别及大颗粒夹杂物，Al/N控制在1.0～1.8。4.一种如权利要求1或2所述的高温渗碳齿轮钢的制造方法，包括如下步骤：（1）转炉冶炼：向转炉中加入20%左右的废钢，出钢过程进行滑板挡渣操作，减少下渣，出钢开始后约90秒时开始合金化，加入80±20kg铝铁合金量进行预脱氧；（2）LF钢包炉精炼：控制炉渣碱度为2.0～3.0，同时控制好Ar气流量，防止钢水翻滚厉害产生卷渣；采取渣面复合脱氧剂和碳化硅扩散脱氧综合脱氧，渣面复合脱氧剂用量≥150kg，冶炼中后期加入碳化硅≥80kg；（3）RH真空脱气：对钢水真空处理5min之后加入钛铁固氮，真空度在0.266kPa以下保持≥18min；全程吹氮气增氮，真空处理结束后补喂氮铬线增氮；处理结束后，禁止钙处理；软吹氩20min以上，促进夹杂物的上浮聚集去除；（4）连铸：连铸过程使用大包长水口氩封、中包水口浸入、中包覆盖剂、结晶器保护渣等措施对钢水进行全程保护浇注，中间包浇注温度控制在1533±10℃，采用恒拉速进行浇注，采用结晶器电磁搅拌、二次冷却水弱冷等工艺措施改善铸坯的内部质量；为防止铸坯产生微裂纹，铸坯切割后吊入缓冷坑中进行高温缓冷，必须确保入坑表面温度≥610℃；（5）高温渗碳热处理：对连铸坯加热轧制成不同规格圆钢，取圆钢模拟高温渗碳处理，渗碳温度为>1000℃～1030℃，保温时间为2～6h，高温渗碳的晶粒度级别为7.0～8.0级，无混晶现象。5.一种如权利要求4所述的高温渗碳齿轮钢的制造方法，其特征为：所述步骤（4）连铸工序还应严格控制连铸过程的塞棒曲线，保持浇铸过程塞棒曲线的稳态控制。6.一种如权利要求3所述的高温渗碳齿轮钢的制造方法，包括如下步骤：（1）转炉冶炼：向转炉中加入20%左右的废钢，出钢过程进行滑板挡渣操作，减少下渣，出钢开始后约90秒时开始合金化，加入80±20kg铝铁合金量进行预脱氧；（2）LF钢包炉精炼：控制炉渣碱度为2.0～3.0，同时控制好Ar气流量，防止钢水翻滚厉害产生卷渣；采取渣面复合脱氧剂和碳化硅扩散脱氧综合脱氧，渣面复合脱氧剂用量≥150kg，冶炼中后期加入碳化硅≥80kg；（3）RH