[发明专利]一种含微量Ti的20MnCr5棒材

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种齿轮钢，具体地说是一种能够减轻表面裂纹的含微量Ti的20MnCr棒材。

背景技术

一般生产20MnCr5钢种时铸坯的表面极易出现纵向裂纹，有的裂纹深达20mm以上，在轧制后的成品上则表现为纵向通长裂纹，裂纹深度大约在0.20mm～10mm左右，在后道剥皮喷丸工序，裂纹浅的可以消除，深的裂纹在涡流探伤时被查出，该支圆钢只能判废。在生产实践中，第一批20MnCr5合同共投料453.64吨，合格产量184.860吨，综合合格率41％，很低，主要是涡流探伤不合格且裂纹深度较深，难以消除。经分析产生裂纹的原因是大颗粒的氮化铝在晶界处聚集，降低了晶界处的结合力，在结晶器内强制冷却过程中产生的组织应力超过该结合力，即会发生表面裂纹，而当Mn在1.10％～1.50％，Cr在1.00％～1.30％时，越靠近上线，氮化铝的聚集倾向越严重。在冶炼20MnCr5系列种时，添加0.010％～0.015％的微量元素Ti，由于Ti更容易与N结合生成小颗粒的氮化钛，因此就减少了生成的氮化铝数量，从而降低铸坯出现表面裂纹的可能性。钛铁的价格约1.1万元/吨，吨钢加钛成本约不到4元，相对于因表面裂纹而判废的损失，几乎可以忽略不计。

发明内容

为了克服现有技术在生产20MnCr棒材中容易出现表面裂纹的现象，本发明的目的是提供一种含微量Ti的20MnCr棒材，该含微量Ti的20MnCr棒材采用添加0.010％～0.015％的Ti元素来减少氮化铝的生成量，进而减少铸坯在生产20MnCr棒材时出现表面裂纹的现象。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种含微量Ti的20MnCr5棒材，其特征在于：该20MnCr5棒材按重量百分比包括以下成份：C：0.15％～0.22％，Cr：1.00％～1.30％，Mn：1.10％～1.50％，Ti：0.010％～0.015％，Si：≤0.40％，P：≤0.035％，S：≤0.035％，Al：0.015％～0.050％，余量是Fe。

本发明中，所述微量元素Ti的含量为0.013％或0.014％。

本发明真空处理结束后，在20MnCr5铸坯中添加0.010％～0.015％的Ti元素，能够减少氮化铝的生成量，在后序的轧制工艺中，进而减少铸坯在生产20MnCr棒材时出现表面裂纹的现象，提高棒材成品表面质量。

具体实施方式

一种含微量Ti的20MnCr5棒材，该20MnCr5棒材按重量百分比包括以下成份：C：0.15％～0.22％，Cr：1.00％～1.30％，Mn：1.10％～1.50％，Ti：0.010％～0.015％，Si：≤0.40％，P：≤0.035％，S：≤0.035％，Al：0.015％～0.050％，余量是Fe。

本实施中Ti按0.010％~0.015％控制，目标值为0.013％。

根据设计的化学成分，采用LF精炼+VD真空处理的方法冶炼2炉钢20MnCr5，共轧制了φ50mm～φ110mm五个规格七个批次的棒材。具体过程如下：

在真空处理后按照含钛量0.013％加入FeTi合金，实际钛含量分别为0.013％、0.014％，具体见下表1(％)。

表1