高铁齿轮用钢18CrNiMo7-6电渣生产工艺实践

为达到高铁齿轮钢高洁净度,尤其是单颗粒D类球状夹杂物尺寸≤10μm的目标,开发了电渣工艺生产高铁齿轮用钢18CrNiMo7-6(/%：0.15～0.21C,≤0.40Si,0.50～0.90Mn,1.50～1.80Cr,1.40～1.70Ni,0.25～0.35Mo,≤0.010P,≤0.010S),Ф250 mm钢坯生产工艺流程：EBT电弧炉-LF-VD-模铸5.6 t电极坯-电渣重熔-锻造-退火-检验。采用5.6 t电渣锭,渣系为CaF₂∶Al₂O₃∶CaO∶MgO=65∶20∶10∶5,冶炼过程中熔化率控制在500～550 kg/h,渣量为180～200 kg,采用新渣系后生产高铁齿轮钢的洁净度为[O]≤15×10^-6,[H]≤1.0×10^-6,P≤0.008%,S≤0.005%,A、B、C、D、D_S类非金属夹杂物级别≤1.0级,单颗粒D类球状夹杂物尺寸≤10μm,淬透性、力学性能等均符合要求。     

18CrNiMo7-6钢晶粒度的研究

通过不同氮含量、原始状态和热处理制度的18CrNiMo7—6钢950℃保温50h晶粒度试验研究表明：锻材经1160℃正火处理。950℃保温时AlN充分析出,抑制晶粒长大作用明显,保温50h晶粒没有异常长大,完全可以满足渗碳齿轮用钢对晶粒度的要求。     

S含量对18CrNiMo7-6齿轮钢中夹杂物和疲劳性能的影响

以w[S]为0.002%（低S含量）和0.022%（高S含量）的两种18CrNiMo7-6齿轮钢为研究对象,参照齿轮热处理工艺获得伪渗碳试样,并对其力学性能、显微组织、疲劳性能和夹杂物分布进行了分析表征。结果表明,两种齿轮钢的强度基本相当,而高S含量试验钢具有更好的塑性和低温冲击韧性,并且其疲劳极限、疲劳寿命均优于低S含量试验钢,疲强比由0.445提高到0.479。S含量显著影响钢中的夹杂物分布情况：低S含量试验钢中夹杂物以MnS-Oxide为主,数量较少,同时尺寸更大;而高S含量试验钢夹杂物以CaS-MnS-Oxide复合型夹杂物为主,数量提高1倍以上,但尺寸更为细小。高S含量试验钢采用Ca处理工艺对夹杂物进行改性,夹杂物尺寸明显细化,有利于钢的塑韧性提升,并改善疲劳性能。     

高强度渗碳齿轮钢17CrNiMo6的研究

本文对高强度渗碳齿轮钢17CrNiMo6进行对比研究。生产实践表明,其性能指标良好,达到西德同类产品的实物质量。     

试样的制取与检验对20CrMnTiH钢端淬结果的影响

从试样制取与检验的角度分析了对２０ＣｒＭｎＴｉＨ钢端淬火结果偏低的原因，并找出Ａ厂端淬结果偏低的主要因素。     

高等级齿轮钢ZL20CrMoH的研究

本文通过分析研究脱氧制度、化学成分和热处理制度对淬透性和力学性能的影响，微量元素铝对晶粒度的影响以及硫含量对硫化物夹杂的影响等并进行多项试验，使高等级齿轮钢ZL20CrMoH达到了纯净度高、淬透性带窄和强韧性能配合良好的高质量水平。     

汽车用齿轮钢的质量评价

本文评价了汽车用齿轮用钢的质量指标，并提出了实现该技术指标的先进工艺技术措施。     

AlN和Zr微合金化对齿轮钢热塑性及渗碳处理晶粒度的影响

齿轮钢渗碳过程常采用AlN控制奥氏体晶粒长大,然而,AlN大量析出将恶化其热塑性和裂纹敏感性,且1 050℃高温渗碳时AlN回溶,钉扎作用减弱。通过设计不同AlN浓度积([%Al][%N])以及Zr微合金化的钢种,研究AlN和Zr微合金化对于20Cr系齿轮钢热塑性和渗碳处理奥氏体晶粒长大行为的影响,结果表明：对于20Cr系齿轮钢,提高AlN浓度积会使其热塑性恶化,塑性低谷(750～900℃)向高温区移动。而渗碳过程钢中AlN浓度积较低或Ostwald熟化现象,均会减弱AlN的钉扎晶界效果。因此,将钢中的[%Al][%N]控制在2.9×10^-4～5.1×10^-4之间偏下限控制较为合适。此外,齿轮钢中的Zr在凝固过程中会优先析出粗大的Zr(C,N),而造成AlN析出量减少,削弱钉扎晶界的效果。故需要对N元素含量进行控制,避免粗大高温析出相的出现对AlN造成影响。     

热处理制度对GH536合金晶粒度和性能的影响

本文通过不同热处理制度对晶粒度、力学性能的影响试验,找出了ＧＨ５３６合金固溶温度对组织、力学性能影响的规律。随着圆溶温度越是粒度变大,室温强度下降,塑性提高,高温强度和高温塑性都提高,同时固溶温度越高,合金的耐冷热疲劳性能越好。在１１４０！２２６０℃温度范围保温８ｍｉｎ,空冷固溶处理后,可获得合适的晶粒度及较好的综合性能。此研究结果可以作为今后选择ＧＨ５３６合金热处理温度的技术依据。     

热处理制度对GH536合金晶粒度和性能的影响

本文通过不同热处理制度对晶粒度、力学性能的影响试验,找出了ＧＨ５３６合金固溶温度对组织,力学性能影响的规律。随着固溶温度越高,晶粒度变大,室温强度下降,塑性提高,高温强度和高温塑性都提高;同时固溶温度越高,合金的耐冷热疲劳性能越好。在１１４０￣１２６０℃温度范围保温８分钟,空冷固溶处理后,可获得合适的晶粒度及较好的综合性能,此研究结果可以作为今后选择ＣＨ５３６合金热处理温度的技术依据。     

齿轮模具用5CrNiMo钢的热处理工艺

通过模具实效原因的分析总结,认为模具的热处理是模具加工工艺过程的关键工序。结合生产实际情况,研究制定5CrNiMo热锻模具钢的热处理工艺,提高了锻模的硬度和综合力学性能,满足了生产需求。     

浅析齿轮钢及热处理工艺对汽车用齿轮性能的影响

齿轮是汽车上关键的传动部件,决定着汽车的安全性和舒适性.汽车齿轮的生产工艺复杂,影响其质量的因素较多,本文综述了钢材、热处理工艺两方面对汽车齿轮质量的影响.     

正火冷却速度对18CrNiMo7-6齿轮钢组织和硬度的影响

18CrNiM07-6钢(/%:0.17C、0.59Mn、0.24Si、1.56Ni、1.71Cr、0.28Mo)为表面硬化齿轮钢要求正火后钢的组织为铁素体+珠光体和较低的HB硬度值。18CrNiM07-6钢连续冷却后易得到高硬度的贝氏体组织。通过实验室高温箱式电阻炉试验表明,870～900℃1 h-640～660℃4 h炉冷至300℃,空冷,该钢的组织为铁素体+珠光体+贝氏体组织,HB硬度值为340～350;而870～900℃1 h,30℃/h至640～660℃,炉冷至300℃,空冷,该钢的组织为铁素体+珠光体,HB硬度值为190～210:生产试验表明,30 t Φ 180 mm 18CrNiM07-6钢锻材经900℃10 h,≤30℃/h至650℃25 h,30℃/h至500℃空冷,可获得铁素体+珠光体组织。     

D2与H13钢奥氏体晶粒度测定方法的初探

本文主要对工模具钢Ｄ２和Ｈ１３奥氏体晶粒度的测定方法进行了探讨，提出了测定Ｄ２与Ｈ１３奥氏体晶粒度的热处理工艺以及最适合的腐蚀试剂。     

渗碳齿轮钢晶粒度检验方法的研究

主要研究了晶粒度显示方法对18CrMnB渗碳齿轮钢奥氏体晶粒度测定结果的影响。研究结果表明：用渗碳法和晶粒边界腐蚀法测定其晶粒度差别很大;由于用渗碳法显示晶粒比较接近渗碳钢实际热处理条件,故对渗碳钢宜采用渗碳法测定晶粒度。     

70 t EAF-LF-RH冶炼18CrNiMo7-6齿轮钢过程的夹杂物变化

采用全流程取样,利用ASPEX全自动扫描分析法进行检验,对70 t EAF+LF+RH工艺生产的齿轮钢18CrNiMo7-6钢中夹杂物特性的演变规律进行系统的分析和研究,试验结果表明,LF精炼调整成分后,夹杂物数量去除率粒径1～10μm为89%,> 10μm为97%,从LF精炼调整成分后至软吹结束,夹杂物数量去除率粒径1～10μm为54%,> 10μm为66%,>20μm的夹杂物基本清除。夹杂物完成了Al₂O₃→Al₂O₃·MgO→Al₂O₃·CaO的转变。     

重载汽车齿轮用SCM822H钢的开发

介绍了重型卡车驱动桥齿轮用SCM822H钢的技术要求;石钢公司采用转炉初炼、LF＋VD精炼、连铸连轧、缓冷生产工艺,通过窄成分控制,满足了用户的窄淬透性带要求,钢的质量均达到标准要求。     

汽车用齿轮钢奥氏体晶粒长大与第二相粒子控制技术研究进展

伴随着全球双碳政策的实施,节能减排成为汽车制造业发展的首要目标之一.汽车用齿轮钢采用的更高温度结合更短时间的渗碳工艺是目前各齿轮生产企业最为直接的降碳措施,但齿轮钢在高温渗碳生产过程中却时常发生奥氏体晶粒异常粗大的问题,且渗碳温度越高混晶现象越严重.因此,各企业对齿轮钢进行微合金化,通过添加微合金元素在加热过程中析出第二相粒子产生钉扎作用来阻碍奥氏体晶粒异常长大,从而需要对复杂的齿轮钢奥氏体晶粒长大与第二相粒子析出机制进行研究.通过对奥氏体晶粒度、奥氏体晶粒长大机制及模型、第二相粒子(Nb(C,N)/AlN)对奥氏体晶界移动的钉扎作用及模型、以及加热温度与保温时间对奥氏体晶粒长大和第二相粒子钉扎作用的影响等进行了文献综述,阐明了奥氏体晶粒长大规律、第二相粒子的控制方法与抑制奥氏体晶粒长大的钉扎机制,为高质量齿轮钢的生产提供参考.