[发明专利]一种22CrMoH齿轮钢的轧制方法

说明书

本发明公开了一种提供了一种22CrMoH齿轮钢的轧制方法，通过对开坯温度、精轧温度、终轧温度、道次变形量、控冷工艺的调节，可有效降低MnS夹杂物的长/宽比，根据此方法得到的齿轮钢轧态组织为扁平化的奥氏体组织，析出相尺寸为20～25nm，析出量重量分数为0.31～0.38％；热处理后，奥氏体晶粒尺寸为5～7μm，纵向冲击韧性比值趋近于1。

技术领域

本发明属于齿轮钢领域，具体涉及一种22CrMoH齿轮钢的轧制方法。

背景技术

22CrMoH钢是国内外最常用的齿轮钢之一。广泛用于制造汽车传动系统中的重要齿轮。随着汽车产量和用量的日益增加，对资源、环境和能源的压力也不断增大，因此迫切需要提高汽车的使用性能，包括减重和长寿命化等方面。汽车传动系统性能的提高对汽车的长寿命化和减重至关重要，因此提高汽车齿轮钢的综合性能具有重要的意义。

细化晶粒是提高汽车齿轮钢综合性能的重要途径，目前国内外主要采用微合金化方法细化钢的晶粒。中国专利CN103361559A公布了一种采用Nb、Ti复合微合金化高温渗碳齿轮钢，通过添加Ti 0.02-0.06％，Nb 0.02-0.06％形成析出相控制晶粒。中国专利CN102560255A发明了一种高温真空渗碳齿轮用钢。通过添加Al 0.0033％-0.055％细化晶粒。日本专利JP2000-160288也同样采用添加0.03％-0.06％的Nb控制晶粒长大。但微合金化带来材料成本的提高并且增加生产的难度，如添加Nb、Ti微合金后齿轮钢存在高温脆性区，轧制过程中由于Ti、Nb元素在晶界的析出导致晶界薄弱发生钢坯断裂的事故，产生大量废品。因此采用微合金元素细化晶粒的方案应用在齿轮钢领域并不十分理想。

此外，汽车对传动系统稳定服役要求不断提高，齿面啮合过程齿面受多方向力的共同作用，而目前齿轮钢横纵向力学性能存在差异，导致齿面某一方向提前磨损或断裂，因此为了保证稳定服役，汽车传动系统对各向异性差值小的齿轮钢需求强烈。综合上述问题，急需提供一种通过制备工艺进行超细化组织控制并且具有各向异性倾向小的齿轮钢，以满足汽车行业对高性能齿轮钢的需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种22CrMoH齿轮钢的轧制方法，此方法可有效降低MnS夹杂物的长/宽比，根据此方法得到的齿轮钢轧态组织为扁平化的奥氏体组织，析出相尺寸为20～25nm，析出量重量分数为0.31～0.38％；热处理后，奥氏体晶粒尺寸为5～7μm，纵向冲击韧性比值趋近于1。

本发明采取的技术方案为：

一种22CrMoH齿轮钢的轧制方法，所述轧制方法包括以下步骤：

(1)连铸坯经加热炉加热，经高压水除鳞去除氧化铁皮；

(2)除磷后的连铸坯进行开坯得到初轧坯；

(3)初轧坯进连轧机组轧制；

(4)出连轧机组后进行水雾冷却；

(5)水雾冷却后进入缓冷床进行缓冷；

(6)进入缓冷坑进行缓冷；

(7)空冷，即可得到热轧22CrMoH齿轮圆钢。

所述步骤(2)中，开坯温度为1000-1050℃，开坯单道次变形量大于20％。

所述步骤(3)中，连轧温度为800-950℃，其中，860-920℃轧制变形量大于30％；终轧温度为800℃～850℃。

进一步地，所述步骤(3)中，连轧温度为850-950℃，其中，870-920℃轧制变形量大于30％；

或者，连轧温度为830-930℃，其中，860-900℃轧制变形量大于30％；

或者，连轧温度为800～900℃，其中，870-900℃轧制变形量大于30％。