[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

说明书

本申请涉及钢铁领域，具体而言，涉及一种齿轮用圆钢及其制备方法、齿轮零件及其制备方法。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；其中，Al/与N为2.1‑4.5；淬透性带宽≤4HRC；低倍偏析框长宽比＜1.16；齿轮用圆钢的带状组织≤1.5级。本申请提供的齿轮用圆钢末端淬透性带宽窄，其能够减小齿轮形变量。

技术领域

本申请涉及钢铁领域，具体而言，涉及一种齿轮用圆钢及其制备方法、齿轮零件及其制备方法。

背景技术

齿轮用钢对齿轮形变具有较大影响。钢的淬透性越高，变形越大。当心部硬度高于40HRC时，变形会明显增大。此外，齿轮用钢的成分偏析、奥氏体晶粒度、带状组织等因素也会对齿轮热处理变形具有影响。

本申请旨在提供一种末端淬透性带宽窄、热处理变形量小的齿轮圆钢。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种齿轮用圆钢及其制备方法、齿轮零件及其制备方法，其旨在提供一种末端淬透性带宽窄、热处理变形量小的齿轮圆钢；以及热处理变形量小的齿轮零件。

本申请第一方面提供一种齿轮用圆钢，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％；S0.020％-0.035％；Cr 0.90％-1.30％；Mo 0.35％-0.45％；Al 0.020％-0.045％；N0.0080％-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。

齿轮用圆钢距淬端距离9mm和15mm处淬透性带宽均≤4HRC。

齿轮用圆钢的带状组织≤1.5级；齿轮用圆钢低倍偏析框长宽比＜1.16。

本申请提供的齿轮用圆钢末端淬透性带宽窄，其能够减小齿轮形变量。

本申请第二方面提供一种第一方面所述的齿轮用圆钢的制备方法，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、凝固末端电磁搅拌联合控制铸坯；其中，结晶器电磁搅拌参数控制为250A±5A/2.5Hz、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140-150mm。

通过该方法制备得到的齿轮用圆钢淬透性带宽≤4HRC；带状组织≤1.5级。低倍偏析框长宽比较小。

本申请第三方面提供一种齿轮零件的制备方法，齿轮零件的制备方法包括上述第二方面所述的齿轮用圆钢的制备方法，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℃，风机快冷，风机频率40HZ，上下吹风各80S，热风循环240S，温度降至670℃后，进保温炉保温60min，空冷。