[发明专利]一种高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢

权利要求书

1.一种高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢，其特征在于：该产品的化学成分按质量百分比设计为C：0.17～0.23％，Si：≤0.35％，Mn：0.50～0.95％，Cr：0.85～1.25％，S：0.015～0.030％，P：≤0.025％，Ni：0.15～0.25％，Nb：0.015～0.035％，B:0.0010～0.0030％，Cu：≤0.20％，Al：0.010～0.050％，Ca：≤0.0005％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢，其特征在于：该产品的化学成分中，Cr：1.1～1.25％，B:0.0015～0.0030％。

3.根据权利要求1所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢，其特征在于：该产品的化学成分中，S：0.020～0.030％。

4.根据权利要求1所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢，其特征在于：该产品的化学成分中，Ni：0.18～0.25％，Nb：0.02～0.035％。

5.根据权利要求1所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢，其特征在于：采用连铸和连轧生产出的棒材，其末端淬透性满足：J5＝42～46HRC、J10＝32～36HRC，热轧钢材的金相组织为均匀的铁素体与珠光体，晶粒度达到7.0级。

6.一种制造权利要求1所述高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢的方法，其特征在于：按该钢的化学元素成分组成配置冶炼原料，依次加入经预处理的铁水及废钢→电炉初炼→LF炉精炼→VD炉真空脱气→连铸连铸坯→铸坯缓冷→铸坯抛丸→加热→高压水除鳞→连轧→棒材缓冷。

7.根据权利要求6所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢的制造方法，其特征在于：主要步骤如下

(1)电炉初炼：按照成分比例将原料装入初炼炉中，通电并辅以吹氧助熔，当熔炼终点C的含量在0.02-0.10％,钢水温度在1650-1680℃，采用EBT滑板机构档渣出钢，出钢过程采用强脱氧并部分合金化；

(2)LF精炼：将初炼钢水包用行车吊至LF精炼炉，接通底吹氩装置，送电进行再加热，过程中加入造渣材料及扩散脱氧剂，造白渣，控制炉渣碱度在2.0-2.5以更好的保证钢中的[S]控制在0.015-0.030％，精炼时间大于30分钟；精炼过程中吹氩搅拌强度与各操作目的相关，但搅拌强度以不裸露钢水为宜，当成分全部进入规格要求、温度合适，吊包至VD炉处理；

(3)VD脱气：将精炼的钢水包用行车吊入VD罐内，接通Ar气管，并盖上真空盖，抽真空，保持钢水在高真空度下的脱气时间不少于15分钟；

(4)连铸：将VD脱气后的钢水包吊至连铸大包回转台，浇钢后全程保持浇注，控制中间包钢水过热度15-30℃，采用0.55-0.80m/min恒拉速浇注、结晶器液面自动控制、结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、轻压下工艺措施，得到合格的连铸坯；

(5)轧制：将连铸坯重新加热至1180-1270℃，保温3-8小时，之后对其进行轧制，铸坯经高压水除鳞后开轧温度1020-1150℃，终轧温度≥850℃，轧后及时收集并缓冷。

8.根据权利要求6或7所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢的制造方法，其特征在于：连铸工序中，连铸坯的规格为300×340mm以上。

9.根据权利要求7所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢的制造方法，其特征在于：步骤3中，VD真空的真空度为133Pa以下。

10.根据权利要求7所述的高淬透性渗碳齿轮用20CrNiB钢的制造方法，其特征在于：步骤2中，LF炉送电后视炉内渣况补加部分石灰、萤石造渣，还原过程中渣面加入C粉、FeSi粉、SiC粉或铝粉进行扩散脱氧，并用喂Al线的方法加强钢液强制脱氧。