[发明专利]一种Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢及其制备方法

权利要求书

1.一种Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢，其特征在于，所述Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.18～0.23％，Si：≤0.30％，Mn：1.10～1.40％，Cr：1.10～1.30％，Nb：0.010～0.055％，Ti：0.020～0.060％，B:0.0005～0.0035％，P：≤0.010％，S：0.005～0.035％，T.O：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，[N]：50-80ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素，同时0.005％≤△Xc≤0.020％；其中，△Xc＝(0.25×[Nb])/7.74+(0.65×[Ti])/3.42；B≥([N]-Ti/3.42)/1.4+0.001；

所述Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢在调质状态下的金相组织为板条马氏体，晶粒度等级≥8.5级；

所述Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢的制备方法包括以下步骤：电弧炉冶炼--LF精炼--RH真空处理--连铸--轧制--控温冷却-渗碳处理-调质热处理；

所述渗碳处理工艺为：910～930℃真空渗碳/气体渗碳，渗碳时间＞6h，油冷，油温应≤120℃。

2.据权利要求1所述的种Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢，其特征在于，所述Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢包括以下重量百分比的化学成分：C：0.20～0.22％，Si：0.24～0.28％，Mn：1.25～1.35％，Cr：1.15～1.25％，Nb：0.030～0.055％，Ti：0.030～0.055％，B:0.0005～0.0010％，P：≤0.010％，S：0.017～0.025％，T.O：≤20ppm，[H]：≤2.0ppm，[N]：70-80ppm，其余为Fe和不可避免的杂质元素。

3.根据权利要求1或2所述的种Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢，其特征在于，所述Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢在调质状态下的抗拉强度≥1500MPa，屈服强度≥1200MPa，断面收缩率≥45％，断后伸长率≥17％，冲击功KU₂≥40J；经渗碳调质处理后在4.0GPa接触应力条件下，L₁₀≥4.5×10⁷，L₅₀≥7.7×10⁷。

4.如权利要求1-3任意一项所述的种Nb-Ti-B微合金化渗碳齿轮钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：电弧炉冶炼--LF精炼--RH真空处理--连铸--轧制--控温冷却-渗碳处理-调质热处理。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述轧制工艺中，连铸坯经过1230～1280℃加热保温≥6h后进行轧制，开轧温度1150～1250℃，终轧温度880～950℃。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述控温冷却工艺中，轧制之后的齿轮钢经过冷床冷却至600～680℃入坑缓冷，缓冷时间≥24h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述调质热处理工艺为：840～880℃淬火，油冷，180℃～200℃回火，空冷。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述渗碳处理工艺为：910～930℃真空渗碳/气体渗碳，渗碳时间＞6h，油冷，油温应≤120℃。