[发明专利]一种高性能汽车齿轮用钢及其生产方法

权利要求书

1.一种高性能汽车齿轮用钢，其特征在于，所述高性能汽车齿轮用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.30%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.18～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.030～0.050%、Nb：0.01～0.02%、P≤0.010%、S≤0.010%、N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述高性能汽车齿轮用钢末端淬透性：J1.5mm：45～52HRC、J3mm：45～52HRC、J5mm：44～51HRC、J7mm：44～51HRC、J9mm：43～50HRC、J11mm：43～50HRC、J13mm：41～48HRC、J15mm：41～48HRC、J20mm：39～46HRC、J25mm：38～45HRC、J30mm：35～42HRC、J35mm：34～41HRC、J40mm：33～40HRC、J45mm：32～39HRC、J50mm：31～38HRC；

所述高性能汽车齿轮用钢的淬透性带控制多批次≤5HRC、同批次≤4HRC；

所述高性能汽车齿轮采用下述方法生产：包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序；钢中氧含量降低至10ppm以内；

所述冶炼工序，采用转炉/电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉/电炉出钢过程进行合金化将钢水化学成分调整至：C：0.15～0.23%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.020～0.030%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%，N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度20～67Pa、脱气时间10～20min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.1～0.5㎏/t钢；

所述连铸工序，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间24～28h；

所述连轧工序，开轧温度900～1000℃、终轧温度850～950℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间16～36h；

所述热处理工序，采用整体热处理工艺，淬火温度800～900℃、淬火时间0.5～1.5h，回火温度300～400℃、回火时间1.0～2.0h。

2.根据权利要求1所述的一种高性能汽车齿轮用钢，其特征在于，所述高性能汽车齿轮用钢的力学性能：Rm：1280～1550MPa、Rp_0.2：1150～1450MPa、A：10～20%、Z：50～70%、-40℃下的AKv：60～100J。

3.一种高性能汽车齿轮用钢的生产方法，其特征在于，其采用权利要求1或2所述的成分组成及其质量百分含量，所述生产方法包括冶炼、连铸、加热、连轧、热处理工序；钢中氧含量降低至10ppm以内；

所述冶炼工序，采用转炉/电炉冶炼、LF精炼、VD真空脱气处理工艺；转炉/电炉出钢过程进行合金化将钢水化学成分调整至：C：0.15～0.23%、Si：0.20～0.45%、Mn：1.10～1.35%、Cr：0.70～0.90%、Mo：0.30～0.40%、Ni：0.50～0.70%、Al：0.020～0.030%、Nb：0.01～0.03%、P≤0.010%、S≤0.010%，N：0.0050～0.0100%，余量为Fe和不可避免的杂质；LF精炼进行合金元素微调；VD真空脱气处理真空度20～67Pa、脱气时间10～20min，VD真空脱气处理后喂入纯铝丝0.1～0.5㎏/t钢；

所述连铸工序，连铸坯采用缓冷工艺，缓冷时间24～28h；

所述连轧工序，开轧温度900～1000℃、终轧温度850～950℃，轧材采用缓冷工艺、缓冷时间16～36h；

所述热处理工序，采用整体热处理工艺，淬火温度800～900℃、淬火时间0.5～1.5h，回火温度300～400℃、回火时间1.0～2.0h。

4.根据权利要求3所述的一种高性能汽车齿轮用钢的生产方法，其特征在于，所述加热工序，钢坯加热至1000～1120℃，保温1～1.5h。