[发明专利]一种齿轮钢带状组织控制方法

说明书

所属领域

本发明属于齿轮钢组织控制技术领域，特别是提供了一种齿轮钢带状组织控制方法，适用于热轧齿轮钢出现带状组织的控制。

背景技术

齿轮是汽车及机械制造业的重要传动部件。齿轮钢是制造汽车、机械等传动系统中齿轮、杆和齿轮轴的关键材料，质量要求极其严格。除要求钢材具有较高的纯净度、足够的心部淬透性和良好渗层淬透性、6-8级奥氏体晶粒度外，还对热轧钢材提出带状组织≤3级的要求。

齿轮钢带状组织是指沿钢材轧制方向形成的以先共析铁素体为主的带与以珠光体为主的带彼此堆叠而成的组织形态。带状组织的存在使材料的力学性能具有明显的方向性，直接影响材料的切削加工性能，制成齿轮后容易造成轮齿表面及齿根部位的硬度及强度不均匀，降低齿轮的可靠性、安全性和使用寿命。

齿轮钢与其他含Mn钢一样带状组织的存在比较普遍，受化学成分、冶炼及连铸工艺的影响，钢坯易产生枝晶偏析，是后期钢材出现带状组织的根源，通过炼钢及连铸工艺消除枝晶偏析极其困难，钢坯经过轧制极易出现不同程度的铁素体+珠光体带状组织，多年来一直是影响汽车用齿轮钢质量的问题之一，也是汽车厂非常关注的重要指标。伴随着汽车工业的迅猛发展，中国齿轮钢需求量的迅速增加，2007年产量达到210万吨，研究控制带状组织的方法，控制齿轮钢带状组织的级别对于提高齿轮钢质量具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮钢带状组织控制方法，就是通过控制不同的轧制工艺及参数控制和减轻齿轮钢带状组织级别。

本发明采用铁水预处理→转炉初炼→钢包精炼炉精炼或钢包精炼炉+真空脱气炉精炼→连铸工艺流程生产180mm²×180mm²齿轮钢连铸坯，将钢坯加热后于1000℃～1100℃开始轧制，通过20架短应力线高强度封闭式红圈轧机连续轧制，分别控制终轧温度于750℃～880℃范围或910℃～950℃范围生产出Φ14mm²～Φ70mm²热轧圆钢，可使钢材铁素体+珠光体带状组织级别≤2.5级。采用上述方法突出了转炉流程冶炼齿轮钢，结合特定的轧制工艺参数可有效控制和减轻钢材带状组织级别，并能满足大批量、高质量齿轮钢用户的需求。

本发明的有益效果是：采用转炉初炼→钢包精炼炉精炼或钢包炉精炼+真空脱气炉精炼→连铸→连轧生产工艺流程生产钢坯，经特定轧制工艺参数的轧制生产圆钢棒材。①可按用户技术要求实现各种成分齿轮钢的生产，不必为达到带状组织级别要求而进行成分控制范围的调整，②不需改变现有铁水预处理→转炉初炼→钢包精炼炉精炼或钢包炉精炼+真空脱气炉精炼→连铸生产工艺模式，只需在轧钢过程调整轧制工艺参数便可有效控制或减轻钢材带状组织级别，③通过控制冷却等手段分别控制轧钢不同规格、不同终轧温度实现14mm²～Φ80mm²钢材减轻带状组织级别的目的。④通过有效的控制带状组织级别，可满足高质量齿轮钢用户的需求，提高高品质齿轮钢质量合格率。

具体实施方式

下面通过实施例详细介绍本发明的技术方案：

实施例1：

1、采用铁水预处理→转炉初炼→钢包精炼炉精炼或钢包精炼炉+真空脱气炉精炼→连铸工艺流程生产180mm²×180mm²齿轮钢连铸坯。

2、将钢坯经两段全梁步进式加热炉加热后于1100℃开始轧制，通过20架短应力线高强度封闭式红圈轧机连续和控制轧制，控制终轧温度于750℃所生产出Φ20mm²热轧圆钢，其钢材铁素体+珠光体带状组织级别为1.5级。

实施例2：

1、采用铁水预处理→转炉初炼→钢包精炼炉精炼或钢包精炼炉+真空脱气炉精炼→连铸工艺流程生产180mm²×180mm²齿轮钢连铸坯。

2、将钢坯经两段全梁步进式加热炉加热后于1100℃开始轧制，通过20架短应力线高强度封闭式红圈轧机连续轧制和控制轧制，控制终轧温度于950℃所生产出Φ25mm²热轧圆钢，其钢材铁素体+珠光体带状组织为2级。

实施例3：

1、采用铁水预处理→转炉初炼→钢包精炼炉精炼或钢包精炼炉+真空脱气炉精炼→连铸工艺流程生产180mm²×180mm²齿轮钢连铸坯。