[发明专利]一种汽车变速箱齿轮用钢及其生产工艺

说明书

一种汽车变速箱齿轮用钢及生产工艺，其化学成分的重量百分含量为：C 0.18％～0.20％、Si 0.20％～0.28％、Mn 0.90％～1.00％、Cr 1.05％～1.15％、Ti 0.05％～0.07％、S≤0.012％、P≤0.020％、Als 0.015％～0.030％、Ca 0.0015％～0.0030％、Ni≤0.03％、Mo≤0.03％、B≤0.0006％、O≤0.0015％、N≤0.0060％；生产工艺中，转炉冶炼终点碳0.08‑0.12wt%，终点磷≤0.015wt%；LF精炼白渣保持时间15～30分钟；RH精炼真空度在100Pa以下，纯脱气时间10～15min，软吹时间10～15min；连铸工序全过程保护浇注，钢包长水口采用氩封保护，结晶器使用低碳保护渣，采用低过热度浇铸；铸坯加热段温度1140～1180℃，均热段温度1150～1180℃；轧制工序开轧温度1000～1050℃，终轧温度900～950℃；采用本发明所生产的汽车变速箱齿轮用钢具有高均质化、窄淬透性的特点。

技术领域

本发明涉及齿轮用钢的生产工艺，尤其涉及一种汽车变速箱齿轮用钢及其生产工艺。

背景技术

汽车变速箱是汽车的核心组成部分，汽车变速箱齿轮由于在高转速高负荷、且转速和负荷不断交变的条件下服役，因此要求变速箱齿轮表面具有高强度、高硬度、良好的耐磨性，要求齿轮心部具有良好的强韧性，同时要求变速箱齿轮啮合精度高、工作噪音低。汽车变速箱齿轮用钢必须满足加工性和使用性两方面要求，加工性是指易于加工成齿轮，使用性是指汽车变速箱工作状态具有满意的工作性能，这就对汽车变速箱齿轮用钢提出了更高要求。汽车变速箱齿轮用钢高均质化、窄淬透性可显著改善齿轮热处理变形且保持变形稳定性，并增强啮合精度、减轻工作噪音。

公开号为109468532的中国专利申请公开了《一种变速器齿轮用钢及其生产方法》，该发明变速器齿轮用钢化学成分中添加了贵金属元素钼，因此制造成本相对较高，该发明获得的齿轮用钢达到了淬透性带在4HRC以内、晶粒度达到7级以上，但该发明未提及带状组织、硬度等其它衡量齿轮用钢均质化性能指标。

公开号为108342640的中国专利申请公开了《一种高淬透性齿轮钢及其制造方法》，该发明公开了一种高淬透性齿轮钢，化学成分中添加了贵金属元素钼、镍、铌，制造方法采用电炉冶炼，因此制造成本相对较高，但该发明未提及带状组织、硬度等其它衡量齿轮用钢均质化性能指标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车变速箱齿轮用钢及其生产工艺，可实现汽车变速箱齿轮用钢高均质化、窄淬透性要求，满足汽车变速箱齿轮加工使用要求。

本发明所采用的技术方案为：

一种汽车变速箱齿轮用钢，其化学成分的重量百分含量为：C 0.18％～0.20％、Si0.20％～0.28％、Mn 0.90％～1.00％、Cr 1.05％～1.15％、Ti 0.05％～0.07％、S≤0.012％、P≤0.020％、Als 0.015％～0.030％、Ca 0.0015％～0.0030％、Ni≤0.03％、Mo≤0.03％、B≤0.0006％、O≤0.0015％、N≤0.0060％，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种汽车变速箱齿轮用钢生产工艺，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼、连铸、铸坯加热、轧制和冷却工序；

所述转炉冶炼工序控制终点成分碳为0.08-0.12wt%，控制终点成分磷≤0.015wt%；

所述LF精炼工序白渣保持时间15～30分钟；

所述RH精炼工序真空度在100Pa及以下，纯脱气时间10～15min，软吹时间10～15min；

所述连铸工序采用全过程保护浇注，钢包长水口采用氩封保护，结晶器使用低碳保护渣，采用低过热度浇铸；

所述铸坯加热工序加热段温度控制在1140～1180℃，均热段温度控制在1150～1180℃；