[发明专利]汽车变速器渗碳淬火齿轴用热轧棒材制造新工艺

摘要

本发明公开一种汽车变速器渗碳淬火齿轴用热轧棒材制造新工艺，解决6档变速器用钢QS 4321 S0(20CrNiMoS6-4H)的纯净度、晶粒度、淬透性及带状偏析问题。本发明采用如下技术方案：通过原始配料和优化冶炼工艺，保证钢液纯净度；通过控制化学成分和锭型优化、浇注工艺的控制保证钢材淬透性合格；采用钢锭高温扩散工艺保证钢材带状合格；通过采用控制轧制及控制冷却保证钢材晶粒度；工艺路线：电炉炼钢→LF +VD炉外精炼→模铸锭型为2.1t→850轧机初轧开坯→24架连轧机连轧成材→冷却/热处理→矫直→探伤→修磨。本发明的有益处在于：保证钢材氧含量在20×10^-6以下,满足钢材渗碳晶粒度5级～8级要求,保证钢材的淬透性合格,满足带状组织要求。

主权项

一种汽车变速器渗碳淬火齿轴用热轧棒材制造新工艺，其特征在于：所述新工艺包括炼钢工艺、轧制工艺、热处理工艺，所述炼钢工艺包括电炉工艺、LF炉精炼工艺、VD工艺、浇注工艺；所述轧制工艺包括初轧开坯工艺、连轧成材工艺；所述电炉工艺：总装炉量65t～68t，配料选用优质废钢、生铁，配入量不小于40%；电炉出钢加渣料采用优质白灰，氧化钙不小于90％，生烧率不大于10%，700kg～900 kg，出钢前3min～5min降低用氧强度，增加喷碳粉用量，每炉约200kg～300kg；出钢不允许下氧化渣；出钢过程按1.0kg/t加铝; 出钢温度不低于1630℃，出钢磷不大于0.010％；所述LF炉精炼工艺：全程采用碳粉和铝粒混合物扩散脱氧，首批脱氧剂全部用铝粒，加入量30kg～60kg，根据渣况可适当调整加入量；渣白取样，取完样1后，采用铝粒和碳粉混合物脱氧保持白渣；依样1全铝结果，按0.08%喂铝，根据渣况可适当调整喂铝量，白渣保持时间不小于30min；全程中等强度氩气搅拌，加入合金料时大氩气搅拌；出钢温度：1670℃～1690℃；所述VD工艺：VD入罐前进行扒渣处理控制渣层厚度在40mm～80mm，考虑炉中按0.06％喂入铝线，可根据炉中进行适当调整喂入量；VD真空度不大于100Pa,保持时间10min～20min，必须保持真空下大流量氩气搅拌；开盖后取样，根据成品样调硫、调铝，喂后软吹时间不小于15min；VD出钢温度1580℃～1600℃；所述浇注工艺：浇注不大于2.1t锭型，锭模温度：30℃～80℃，低于此温度进行预热处理；浇注过程中采用氩气保护浇注；当钢液上升至帽口线2/3 处时，加入发热剂；所述轧制工艺：初轧开坯工艺：钢锭在加热炉中以表温1250℃±10℃保温8h～10h，然后将表温降温至1230℃，锭温为1210℃±10℃保温1 h出炉.轧制成190方坯；轧后钢坯入坑缓冷55h；连轧加热工艺：钢坯采用步进式加热炉进行加热，加热炉分预热段→加热Ⅰ段→加热Ⅱ段→均热段，计4段，从进炉到出炉时间要求大于120min,从加热Ⅰ段即升温段，到出炉总时间大于75min，第一炉钢坯到达炉门即处于均热段需要保温30min～40min后出炉轧制，钢坯在均热段加热温度 1150℃±30℃；所述热处理工艺钢材以热轧或退火状态交付，退火工艺为670℃±10℃、保温9h～12h，出炉空冷；热轧态交货材轧后堆冷。