[发明专利]一种汽车用含硼高级齿轮钢及其生产工艺

摘要

本发明公开了一种汽车用含硼高级齿轮钢及其生产工艺，该齿轮钢按重量百分比为：C 0.15～0.20％、Si 0.15～0.40％、Mn 1.00～1.30％、Cr 1.00～1.30％、B 0.0005～0.0030％、P 0～0.030％、S 0～0.035％、Cu 0～0.30％、Ni 0.12～0.18％、Al 0.020～0.045％、Ti 0.015～0.035％，余量是Fe和不可避免的杂质，生产工艺包括冶炼、连铸和轧制等工序。本发明通过添加Al、Ti、Ni元素，并采用“固氮保硼”工艺，改进连铸工艺等其它工艺优化措施，使得材料的纯净度、淬透性、晶粒度、组织均匀性、冲击韧性等综合性能得到大幅度提高。

主权项

1.一种汽车用含硼高级齿轮钢的生产工艺，其特征在于：该工艺包括转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼、软吹、连铸和轧制工艺，具体过程如下：(1)转炉冶炼，转炉冶炼钢铁料采用铁水、干燥洁净的生铁和废钢，铁水加入量为121～123吨/炉，生铁加入量为8-9吨/炉，废钢加入量为4吨/炉，返矿加入量为2吨/炉，出钢量119-122吨/炉；采用顶底复合吹炼转炉，冶炼过程全程底吹氩气；转炉终点碳含量控制在0.06～0.16％，并采用滑板挡渣加留钢操作出钢；转炉出钢时依次加入电石、铝铁、硅钙钡合金、低碳铬铁、低碳锰铁、硅铁、700千克/炉的预熔渣和500千克/炉的石灰；(2)LF精炼，控制LF精炼时间40～60分钟，钢水进入LF工序后便立即往钢包中加入经过连铸红热坯烘烤过的镍板；LF前期使用铝粒及硅铁粉进行钢水的渣面扩散脱氧，并控制LF精炼终渣碱度2.5～3.5；(3)RH真空精炼，正常抽真空炉次，进行真空处理，真空处理条件为确保负压≤66.7Pa，保压时间≥15分钟，环流时间＞30min；真空处理结束后先喂入Al线，控制成品铝含量，再喂入钛铁线，控制成品Ti含量，然后再喂入200m/炉硅钙线对钢水进行钙处理，最后间隔5分钟再加入硼铁；(4)软吹，RH处理结束后，保证软吹氩时间控制在30～50min，氩气流量为10～14升/分钟；(5)连铸，采用220毫米*260毫米断面生产，连铸二冷采用气雾弱冷模式，结晶器采用四孔水口浇注；中间包采用低碳覆盖剂加碳化稻壳双层保护；(6)轧制，轧制前对铸坯进行抛丸检查，然后再对铸坯表面进行磁粉探伤检查，对超出标准要求的表面缺陷进行修磨处理，轧材采用进坑缓冷工艺，要求坑冷至100度以下出坑，制得汽车用含硼高级齿轮钢；其中，该齿轮钢按重量百分比其成分为：C 0.15～0.20％、Si 0.15～0.40％、Mn 1.00～1.30％、Cr 1.00～1.30％、B 0.0005～0.0030％、P 0～0.030％、S 0～0.035％、Cu 0～0.30％、Ni 0.12～0.18％，Al 0.020～0.045％、Ti 0.015～0.035％，余量是Fe和不可避免的杂质。