20CrMnTi齿轮钢棒材控轧控冷工艺的优化

对采用实际控轧控冷工艺生产的20CrMnTi齿轮钢棒材不同位置的组织与硬度进行研究;对该棒材的控轧控冷过程进行有限元模拟,得到轧制及冷却过程中棒材温度与等效应变分布,提出控轧控冷工艺优化措施,并进行了试验验证。结果表明:在实际控轧控冷工艺下,棒材表面与1/2半径处的显微组织均为铁素体与珠光体,心部组织为铁素体、珠光体及大量贝氏体,心部硬度明显高于其他部位的;棒材在控轧控冷过程中的变形主要发生在表面及1/2半径处,且随着距表面距离的增加,等效应变减小;棒材心部的温度最高,1/2半径处和表面的温度依次降低,且随着轧制过程的进行,心部温度升高;棒材表面的控轧效果最好,1/2半径处的次之,心部的最差;将终轧温度由880℃降低至840℃控轧控冷后,棒材不同部位的组织均由铁素体与珠光体组成,表面、1/2半径处与心部的平均硬度分别为182,188,190HBW,组织和硬度的不均匀性得到有效改善。