齿轮钢窄淬透性带控制技术

 为提高齿轮钢淬透性带控制精度,优化了齿轮钢成分控制目标及精度要求,建立合金加料计算机控制模型和成分调整规则库,开发基于增量神经网络的齿轮钢淬透性预报模型,形成一套完整的齿轮钢窄淬透性带宽控制技术,并将该技术应用于20CrMnTiH齿轮钢。研究结果表明,可实现窄淬透性带控制,J9和J15淬透性带宽不大于4HRC的比例分别达到93.3%和89.2%,不大于6HRC的比例分别达到99.3%和98.4%。     

轿车用20CrMnTiH齿轮钢窄淬透性控制实践

淬透性是齿轮钢的核心指标,对成品齿轮的综合性能有很大程度的影响。通过理论基础,配合现场实践,摸索出了齿轮钢窄淬透性带宽的控制方法。将化学成分C控制在±0.01%,Si、Mn、Cr控制在±0.02%,B控制在0.000 5%以下,可以大幅度提高齿轮钢淬透性的稳定性,实现淬透性带≤5 HRC的水平,满足轿车齿轮用钢的使用要求。     

窄淬透性20CrMnTiH2齿轮钢棒材的研制开发

通过分析C,Si,Mn,Cr,Ti,S等元素对保淬透性齿轮钢的淬透性等的影响,设计了20CrMnTiH2典型齿轮钢钢种的化学成分,并通过试生产和检、试验得出了典型钢种最佳的窄成分控制范围,从而很好地满足了用户对齿轮钢产品窄淬透性带宽、细晶和高纯净度等的要求。     

20CrMnTi齿轮钢淬透性控制技术研究

通过现场试验,研究了齿轮钢成分对淬透性值的影响,并在开发钢液成分微调模型的基础上,建立了窄淬透性控制模型应用于生产实际.结果表明:随着C、Mn、Si、Cr含量的增加,其淬透性值升高;ω(Ti)在0.07%左右时,淬透性值是最高的,Ti含量减少或增加,淬透性值都减小.应用成分微调模型进行钢液成分控制,20CrMnTi齿轮钢C、Si、Mn、Cr及Ti成分波动范围小,实现了窄淬透性控制.     

齿轮钢22CrMoH淬透性的控制

为满足大规格22CrMoH齿轮钢窄淬透性的要求,兴澄特钢在实际生产中采用包内合金化与RH成分微调控制齿轮钢的化学成分;通过控制钢液过热度在15—20℃,采用电磁搅拌工艺和凝固末端动态轻压下技术,并保证铸坯的加热温度和均热时间,保证了成分的均匀性。热轧成品横断面上成分偏析度均〈5％,从而较好地控制了22CrMoH齿轮钢的淬透性和淬透性带宽,J15为33～39HRC,带宽为7HRC。     

窄淬透性高级齿轮钢研发

从成分精确控制、炼钢过程控制等方面介绍了TL4227窄淬透性高级齿轮钢研制情况.     

窄淬透性带齿轮钢生产试验研究

齿轮钢20CrMnTiH的淬透性窄带化，是用户对20CrMnTiH钢的新要求。根据冶炼设备条件，进行了电炉→LF－VD→模注冶炼窄淬透性带齿轮钢20CrMnTiH的试验研究。结果表明，通过窄化钢的化学成分，电炉→LF→VD模注冶炼20CrMnTiH钢工艺可以实现淬透性窄化，钢的各项性能符合用户要求。     

冶金因素对齿轮钢淬透性的影响

论述冶炼工艺流程对齿轮钢淬透性的影响，指出炉外精炼，真空脱气和连铸技术是提高齿轮钢产品质量和５生产窄淬透性钢的最有效方法。     

窄淬透性带20CrMnTiH齿轮钢的开发

开发的窄淬透性带20CrMnTiH齿轮钢的生产工艺流程为铁水预脱硫-130t BOF-LF-RH-280mm×280mm坯连铸-轧制至Φ60mm圆钢。通过设计的内控成分（/%:0.18~0.20C,0.20~0.30Si,0.90~0.98Mn,≤0.025P,≤0.010S,0.05~0.07Ti,≤0.0015O）,设立结晶器电磁搅拌参数200A,2.5Hz,控制拉速0.62m/min,过热度15~30℃。检验结果表明,化学成分稳定,钢中氧含量≤11.3×10^-6,非金属夹杂级别≤1.0,带状组织级别≤2.0,淬透性带宽HRC值≤3.5,满足产品协议要求。     

窄淬透性齿轮钢20CrMnTiH5工艺研究

针对齿轮钢20CrMnTiH5窄淬透性带及低氧含量、高纯净度等生产质量难点,通过优化内控化学成分,采用四位一体短流程生产工艺,冶炼加强控制脱氧和夹杂物上浮工艺、轧制采用控轧控冷工艺、表面采用红外线探伤和修磨相结合方式,产品实物质量达到了低氧、晶粒细小、组织均匀、窄淬透性带、表面无缺陷的高质量水平。     

高端淬透性齿轮钢27MnCr5JV的研制

设计了用于汽车的高端淬透性齿轮钢及其生产工艺,通过对化学成分、金相、扫描电镜和力学性能进行分析,结果表明:研制的高端淬透性齿轮钢化学成分控制精确,钢水洁净度高,w(O)达到1.0×10-5;热轧态组织为铁素体和珠光体,珠光体片层平均为245nm,晶粒度达到7.5级以上,其淬透性带平均为1.5HRC,满足汽车高端齿轮钢的要求。     

天钢保淬透性齿轮钢的生产实践

天钢在现有的装备条件下成功开发了保淬透性齿轮钢20CrMnTiH。根据淬透性要求,计算得出合理的成分控制范围,并设计了一套适用于现场控制的控制表。介绍了20CrMnTiH转炉—LF精炼—连铸—连轧流程生产线的关键工艺控制点。检测结果符合相关的标准要求。20CrMnTiH的成功开发完善了天钢的产品线,进一步提高了天钢产品的市场竞争力。     

SAE8620H齿轮钢末端淬透性控制研究

通过现场试验,研究了结晶器电磁搅拌强度对齿轮钢成分均匀性的影响。结果表明:采用合适的MEMS参数,能够改善连铸坯横截面成分偏析,控制钢的末端淬透性带宽,SAE8620H齿轮钢的圆钢横截面碳偏析指数由原来的0.92~1.08降至0.97~1.04;末端淬透性带宽由8 HRC降至5 HRC,实现了淬透性窄带化,满足了客户对齿轮钢淬透性带宽的需求。     

20CrMnTiH齿轮钢窄淬透性带短流程生产工艺

介绍了采用90t转炉-LF-CC-热轧生产窄淬透性带20CrMnTiH齿轮钢工艺。轧材检验及生产过程中取样分析表明,钢中气体含量（N2＋O2）〈60×10-6,淬透性带宽△HRC〈6.5,夹杂物检验等级及偏析程度均〈1.5级,组织晶粒度〉7级,各项机械性能均符合GB5612-2004要求。     

碳偏析和残余B对20CrMnTiH1齿轮钢淬透性的影响

试验分析了电磁搅拌电流对20CrMnTiH1齿轮钢180mm×180mm连铸坯碳偏析的影响以及精炼和连铸工序钢中残余B含量及其变化对钢淬透性的影响。结果表明，电磁搅拌电流从200A降至100A时，铸坯碳偏析指数降低0．1；控制钢中残余B≤0．0002％，可使20CrMnTiH1齿轮钢淬透性带宽≤4HRC。     

SAE8620H的淬透性对热处理变形的影响

利用C型缺口试样研究了不同淬透性的SAE8620H齿轮钢的渗碳热处理变形,并对C型缺口试样心部微观组织和硬度进行了分析.结果表明,SAE8620H齿轮钢在距淬火端9 mm处的硬度低于32HRC时,C型缺口试样心部主要为贝氏体组织,渗碳热处理变形较小;随着淬透性的提高,试样心部马氏体组织逐渐增加,渗碳热处理变形显著增大.不同淬透性的SAE8620H齿轮钢的相变组织不同,因而渗碳热处理变形不同.     

20CrMnTi齿轮钢淬透性试验研究

对20CrMnTi齿轮钢进行了不同淬火工艺参数条件的试验研究,分析了化学成分和热处理工艺对20CrMnTi齿轮钢淬透性的影响。试验结果表明,C是对淬透性贡献最大的元素,钢淬透性随钢材中C含量的增加而变大,随着Mn、Si、Cr含量的增加,20CrMnTi钢淬透性值也是增加的。但是,随着Ti含量的升高,20CrMnTi钢淬透性值的变化不是简单的正相关或负相关。适当提高淬火加热温度或延长保温时间,有利于增加20CrMnTi钢的淬透性值。     

基于M-EMS工艺优化的齿轮钢偏析及淬透性带宽控制

为提高齿轮钢产品淬透性带宽的可控性,基于数值模拟和工业试验,对比研究了连铸结晶器电磁搅拌(M-EMS)工艺参数对齿轮钢成分均匀性及其淬透性带宽的影响规律。结果表明,随着M-EMS工作电流由100增至600 A,结晶器出口中心处钢液过热度约由0.25降至-2.65℃,铸坯皮下12 mm处碳偏析度由0.98降至0.85。在质量守恒和结晶器内过热耗散的综合作用下,齿轮钢轧材横截面上碳质量分数极差值随M-EMS工作电流的增加呈先降低后增加的趋势,其中M-EMS工作电流为200 A时达到最低值,约为0.012%。与600 A/2.5 Hz工况相比,MEMS工艺参数为200 A/2.5 Hz时,齿轮钢末端淬透性带宽得到有效控制,可由之前最大的10HRC降至5HRC以内。     

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。     

汽车钢淬透性数学模型建立

在测定 2 0CrMnTi、4 0MnBH、2 0MnVBH钢淬透性及试样的化学成分基础之上 ,利用计算机采用逐步回归分析方法进行了回归运算 ,得到淬透性与化学成分的关系———回归方程 ,根据回归方程求出了不同窄淬透带规格所对应控制的化学成分范围