[发明专利]齿轮用圆钢及其制备方法、齿轮零件及其制备方法

权利要求书

1.一种齿轮用圆钢，其特征在于，所述齿轮用圆钢以质量百分比计包括以下的成分：

C 0.20％-0.25％；Si 0.17％-0.37％；Mn 0.60％-0.90％；P≤0.020％；S 0.020％-0.035％；Cr 0.90％-1.30％；Mo 0.35％-0.45％；Al 0.020％-0.045％；N 0.0080％-0.0150％以及余量的Fe和不可避免的杂质；其中，Al与N的质量比为2.1-4.5；

所述齿轮用圆钢距淬端距离9mm和15mm处淬透性带宽均≤4HRC；

所述齿轮用圆钢的带状组织≤1.5级；所述齿轮用圆钢低倍偏析框长宽比＜1.16。

2.根据权利要求1所述的齿轮用圆钢，其特征在于，所述齿轮用圆钢以质量百分比计包括以下的成分：

C 0.22％-0.24％；Si 0.22％-0.28％；Mn 0.85％-0.90％；Cr 1.20％-1.25％；Mo0.40％-0.44％；Al 0.025％-0.035％；N 0.0080％-0.0130％；Al与N的质量比为2.5-4.0。

3.根据权利要求1或2所述的齿轮用圆钢，其特征在于，所述齿轮用圆钢横截面碳偏析≤0.02％。

4.根据权利要求1或2所述的齿轮用圆钢，其特征在于，所述齿轮用圆钢距淬端距离9mm处淬透性为44HRC-48HRC；距淬端距离15mm处淬透性为36HRC-40HRC。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的齿轮用圆钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：转炉冶炼；

步骤S2：炉外精炼；

步骤S3：方坯连铸：其中，连铸过程采用方坯断面；采用结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌联合控制铸坯；其中，所述结晶器电磁搅拌参数控制为250A±5A/2.5Hz、所述末端电磁搅拌参数控制为630A±10A/3.5Hz；

步骤S4：铸坯缓冷；

步骤S5：加热轧制；其中，高温段温度为1230±10℃，高温段时间≥150min，开坯前两个道次压下量为140mm-150mm。

6.根据权利要求5所述的齿轮用圆钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

取初样后根据钢水成分将钢中S调整至0.023％-0.027％，控制精炼渣终渣碱度为0.8-1.5；LF精炼取初样后、出站前分别喂入硅钡丝200±2米脱氧；对钢水进行真空脱气处理，使用氮气作为环流提升气体，在小于0.266K Pa真空度以下处理时间≥18min；复压后进行Ca处理，同时弱搅拌镇静，软吹氩时间≥20min。

7.根据权利要求5或6所述的齿轮用圆钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

入缓冷坑温度大于620℃，保温时间大于72h，出坑温度小于200℃。

8.一种齿轮零件的制备方法，其特征在于，所述齿轮零件的制备方法包括权利要求5-7任一项所述的齿轮用圆钢的制备方法，所述步骤S5之后还包括以下步骤：

步骤A1：将圆钢下料成齿轮毛坯长度，加热温度按1210±20℃控制，加热节奏按30s控制；

步骤A2：模锻造，其中，开锻温度为1200±20℃，终锻温度为1000±30℃；

步骤A3：等温正火工艺温度940℃±5℃，风机快冷，风机频率40Hz ，上下吹风各80S±5S，热风循环240S±10S，温度降至670℃±5℃后，进保温炉保温60±5min，空冷；

步骤A4：压淬：淬火温度为820-840℃，高压油淬，压淬压力设置为2.5-3.5MPa。

9.一种齿轮零件，其特征在于，所述齿轮零件通过权利要求1-4任一项所述的齿轮用圆钢制得，

所述齿轮零件的平面度的变形量≤0.15mm。

10.根据权利要求9所述的齿轮零件，其特征在于，所述齿轮零件热后平面度变形量≤0.10mm的比例大于等于92％；热后平面度变形量≤0.15mm的比例达到100％。