[发明专利]一种免退火无缝钢管及其制备方法、变速箱齿轮

说明书

本申请涉及汽车零件制备领域，特别涉及一种免退火无缝钢管及其制备方法、变速箱齿轮。按质量百分比计，本申请提供的免退火无缝钢管包括以下组分：C：0.13％～0.18％；Si：0.20％～0.40％；Mn：0.30％～0.60％；P≤0.030％；S：0.015％～0.045％；Cr：0.50％～0.90％；Mo：0.15％～0.50％；Nb：0.01％～0.10％；Al：0.01％～0.10％；B≤0.0003％；N≤0.006％；RE：0.02％～0.03％；Ca：0.0001％～0.005％；余量为Fe和不可避免的杂质。本申请提供的免退火无缝钢管利用RE微合金化促进珠光体在线球化，同时控制较低的C含量，实现渗碳钢管显微组织精细化和均匀化控制，不同部位的金相组织趋于一致，呈现为细小均匀的铁素体基体上弥散分布珠光体球团，且钢管的基体硬度为130～150HB，满足冷挤压前齿轮毛坯的组织和硬度要求。

技术领域

本申请涉及汽车零件制备领域，特别涉及一种免退火无缝钢管及其制备方法、变速箱齿轮。

背景技术

在汽车加速或减速时，变速箱的存在使发动机与驱动轮之间的齿比发生变化，通过改变齿比，能使发动机转速保持在速度极限以下，从而实现发动机的最佳性能转速区。齿轮作为重载变速箱的关键零部件，对变速箱扭矩传递起到至关重要的影响。

目前，通常采用低合金渗碳钢材料以少、无切削的冷挤压工艺生产重载变速箱齿轮。一般情况下，低合金渗碳钢材料的基体硬度无法满足冷挤压生产工艺要求，需要在冷挤压前采用渗碳钢圆钢下料→锻造→等温正火→球化退火→车削加工外圆及内孔等工序进行处理，使锻坯硬度达到要求。其中，锻造工序包括：渗碳钢坯料加热(1050～1250℃)→辗扩/模锻冲孔→切边→磨毛边；等温正火工序为：(900～950)℃×(1～2)h→(550～700)℃×(2～4)h；球化退火工序为：(750～780)℃×(10～14)h→(660～710)℃×(12～16)h→随炉冷至(200～400)℃出炉。以上三个工序占用产能大，耗时较长，生产效率低，尤其是球化退火工序，保温时间长达22～30h，缓冷时间需40～45h，设备投入大，生产成本较高。

因此，提供一种基体硬度能够满足冷挤压生产工艺要求的免退火无缝钢管来制备变速箱齿轮十分必要。

发明内容

本申请实施例提供一种免退火无缝钢管，该无缝钢管的基体硬度满足冷挤压工艺生产要求，利用该无缝钢管生产变速箱齿轮时无需采用锻造、等温正火、球化退火工序处理。

第一方面，本申请提供了一种免退火无缝钢管，按质量百分比计，包括以下组分：C：0.13％～0.18％；Si：0.20％～0.40％；Mn：0.30％～0.60％；P≤0.030％；S：0.015％～0.045％；Cr：0.50％～0.90％；Mo：0.15％～0.50％；Nb：0.01％～0.10％；Al：0.01％～0.10％；B≤0.0003％；N≤0.006％；RE：0.02％～0.03％；Ca：0.0001％～0.005％；余量为Fe和不可避免的杂质。

一些实施例中，按质量百分比计，所述免退火无缝钢管包括以下组分：C：0.15％～0.17％；Si：0.27％～0.37％；Mn：0.42％～0.58％；P≤0.020％；S：0.025％～0.035％；Cr：0.60％～0.85％；Mo：0.20％～0.45％；Nb：0.025％～0.065％；Al：0.037％～0.079％；B：0.0001％～0.0003％；N：0.0055％～0.006％；RE：0.025％～0.029％；Ca：0.002％～0.004％；余量为Fe和不可避免的杂质。

第二方面，本申请提供了上述免退火无缝钢管的制备方法，包括以下步骤：

步骤S101，熔炼：将优质废钢和热装铁水按一定比例混合，加入转炉中熔炼，得到熔炼钢水；