[发明专利]带状组织控制方法、齿轮钢及其配方

说明书

本申请涉及钢铁制造领域，具体而言，涉及一种齿轮钢的带状组织控制方法。一种齿轮钢的带状组织控制方法，包括：使钢水以恒定的拉速通过结晶器连铸成铸坯；于1243~1255℃对铸坯扩散加热至铸坯的表面温度和心部温度均匀；于1089~1205℃对经过扩散加热后的铸坯进行下压率20‑30%轧制。通过控制连铸工艺、扩散加热工艺以及轧制工艺使得齿轮钢由表面到心部奥氏体充分变形、均匀化，形成细小、均匀的奥氏体晶粒。该齿轮钢的心部以及表面能够形成组织均匀的铁素体，带状组织≤2.0级。

技术领域

本申请涉及钢铁制造领域，具体而言，涉及一种齿轮钢的带状组织控制方法。

背景技术

带状组织使钢的力学性能具有方向性，使钢的横向塑韧性和断面收缩率降低。严重的带状组织增加了齿轮零件锻造加热、加工时的难度，导致齿轮热处理变形大，最终降低齿轮使用性能、疲劳强度，或导致齿轮零件报废。随着汽车齿轮的质量要求日益提高，对钢材的带状组织也要求更高，一些对齿轮钢性能要求高的厂家提出，钢材的带状组织不允许超过2级。

但是，目前对于一些硫含量较低的齿轮钢采用降低加工温度的方法控制带状组织，但是对于一些硫含量较高的齿轮钢带状组织的控制方法没有给出具体的控制方法。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种齿轮钢的带状组织控制方法，其旨在解决如何降低齿轮钢的带状组织的问题。

第一方面，本申请提供一种技术方案：

一种齿轮钢的带状组织控制方法，包括：

使钢水以恒定的拉速通过结晶器连铸成铸坯；

对铸坯扩散加热至铸坯的表面温度和心部温度均匀，对铸坯扩散加热的温度为1225~1255℃；

对经过扩散加热后的铸坯进行轧制至下压率20-30%，对铸坯进行轧制的温度为1085~1205℃；

其中，钢水的成分包括：C：0.18-0.23%；Si：0.17-0.35%；Mn：0.75-0.90%；Cr：1.00-1.30%；Mo：0.35-0.45%；P≤0.030%；S：0.017-0.030%；Al：0.010-0.030%；N:0.0070-0.0140%；O≤0.0015%；余量为Fe。

该齿轮钢的成分配比中硫、磷等元素含量较高，连铸成坯时容易在凝固的过程中形成树枝状偏析，产生带状组织。本申请实施方式提供的带状组织控制方法通过使钢水以恒定的拉速通过结晶器连铸成铸坯，能够控制铸坯表面至3/4半径位置的成分均匀性，改善圆钢表面至3/4半径的带状偏析。在1225~1255℃对铸坯扩散加热，能够使得铸坯心部温度与表面温度均匀，从而使得铸坯的成分可以得到进一步的均匀化。在1085~1205℃对经过扩散加热后的铸坯进行轧制至下压率20-30%，能够确保铸坯在高温轧制过程变形充分，心部的组织得到充分的奥氏体化及回复再结晶，从而使得铸坯由表面到心部奥氏体充分变形、均匀化，形成细小、均匀的奥氏体晶粒。本申请实施方式提供的带状组织控制方法，能够形成组织均匀的铁素体，带状组织≤2.0级。

在本申请的其他实施例中，对铸坯扩散加热的温度为1242~1251℃。

在上述的温度范围内进行扩散加热，能够有效地提高铸坯的微观成分的均匀性。确保铸坯心部温度与表面温度均匀，成分可以得到进一步的均匀化。

在本申请的其他实施例中，对铸坯扩散加热的时间为373-406min。

在上述的时间范围内进行扩散加热，能够有效地提高铸坯的微观成分的均匀性。确保铸坯心部温度与表面温度均匀，成分可以得到进一步的均匀化。

在本申请的其他实施例中，对铸坯扩散加热的步骤包括：升温过程和加热过程；

升温过程和加热过程的总时间不少于540min。