本發(fā)明屬于冶金，具體涉及一種重卡車橋齒輪用鋼及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、車橋錐齒輪是汽車的關(guān)鍵傳動(dòng)部件，能夠傳遞相交軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，一般要求其具有承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高、平穩(wěn)性好、噪聲小等性能特點(diǎn)，尤其對(duì)于在復(fù)雜路況中，高負(fù)荷連軸轉(zhuǎn)的重卡車，上述性能特點(diǎn)更為重要。

2、經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)重卡車橋齒輪市場(chǎng)崛起迅速，已具備一定的市場(chǎng)規(guī)模和競(jìng)爭(zhēng)力。目前，重卡車橋齒輪的常用鋼種有cr-mo系列、cr-ni系列、cr-ni-mo系列等低碳低合金滲碳鋼。綜合考慮成本、質(zhì)量管控的影響，cr-mo系列的鋼種用量最大。傳統(tǒng)重卡車橋齒輪用鋼，普遍采用下料-加熱-鍛造-正火-機(jī)加工-切齒-滲碳熱處理工藝制造。但由于cr-mo系列齒輪鋼的成分設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)不合理，通常會(huì)導(dǎo)致鋼材晶粒度≤7.0級(jí)、退火態(tài)帶狀組織≥2.5級(jí)，而晶粒度和退火態(tài)帶狀組織控制不理想，回導(dǎo)致該系列齒輪鋼加工得到的重卡車橋齒輪經(jīng)滲碳熱處理后齒形精度、接觸區(qū)精度無(wú)法滿足重卡車橋齒輪的使用標(biāo)準(zhǔn)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種重卡車橋齒輪用鋼及其制備方法。所述重卡車橋齒輪用鋼，能夠很好的滿足重卡車橋齒輪熱處理后齒形精度、接觸區(qū)精度使用標(biāo)準(zhǔn)要求。

2、為達(dá)到此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種重卡車橋齒輪用鋼，其按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括：0.20~0.25%的c，0.17~0.35%的si，0.75~0.95%的mn，1.00~1.30%的cr，0.025~0.045%的al，0.35~0.45%的mo，0.015~0.030%的s，p≤0.012%，ca≤0.0008%，cu≤0.20%，o≤10×10-4%，90×10-4%≤n≤130×10-4%和h≤1.5×10-4%，余量為fe和雜質(zhì)；

4、其中，2.5≤al/n≤4.0。

5、優(yōu)選地，所述重卡車橋齒輪用鋼按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括：0.22~0.25%的c，0.17~0.30%的si，0.80~0.95%的mn，1.00~1.25%的cr，0.025~0.040%的al，0.35~0.40%的mo，0.020~0.030%的s，p≤0.011%，ca≤0.0007%，cu≤0.18%，o≤9×10-4%，85×10-4%≤n≤130×10-4%和h≤1.2×10-4%，余量為fe和雜質(zhì)。

6、第二方面，本發(fā)明提供一種上述重卡車橋齒輪用鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7、采用初煉、lf精煉、脫氣處理、澆注和軋制，得到重卡車橋齒輪用鋼。

8、優(yōu)選地，所述澆注的速度為0.20~0.40?m/min。

9、優(yōu)選地，所述澆注的過(guò)程中，鋼水的過(guò)熱度為18~30℃。

10、優(yōu)選地，所述澆注的過(guò)程中，二次冷卻比水量為0.12~0.18?l/kg。

11、優(yōu)選地，所述澆注采用結(jié)晶電攪和末端電攪聯(lián)合的方式進(jìn)行。

12、優(yōu)選地，所述結(jié)晶電攪的電流強(qiáng)度為100~200?a，頻率為1.0~1.5?hz。

13、優(yōu)選地，所述末端電攪的電流強(qiáng)度為250~350?a，頻率為6.0~7.0?hz。

14、優(yōu)選地，所述軋制為：將澆注后的鑄坯進(jìn)行加熱，得到熱鑄坯，將所述熱鑄坯進(jìn)行軋制、冷卻。

15、優(yōu)選地，所述加熱包括預(yù)熱段、加熱一段、加熱二段和均熱段。

16、優(yōu)選地，所述預(yù)熱段的溫度為500~1000℃。

17、優(yōu)選地，所述加熱一段的溫度為1050~1200℃。

18、優(yōu)選地，所述加熱二段的溫度為1200~1280℃。

19、優(yōu)選地，所述均熱段的溫度為1190~1250℃。

20、優(yōu)選地，所述加熱的總時(shí)間為7.0~9.0?h。

21、優(yōu)選地，所述軋制的開軋溫度為1110~1170℃，終軋溫度為920~1020℃。

22、優(yōu)選地，所述軋制的壓縮比≥9。

23、優(yōu)選地，所述軋制前對(duì)澆注得到的鑄坯進(jìn)行緩冷處理。

24、優(yōu)選地，所述緩冷處理的入坑溫度大于500℃，出坑溫度小于150℃。

25、優(yōu)選地，所述緩冷處理的時(shí)間不小于48?h。

26、優(yōu)選地，所述初煉采用電爐初煉或轉(zhuǎn)爐初煉。

27、優(yōu)選地，所述脫氣處理為vd脫氣或rh脫氣。

28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

29、本發(fā)明一種重卡車橋齒輪用鋼，首先通過(guò)在初始原料中運(yùn)用合理的控al、控n及al/n成分設(shè)計(jì)及精準(zhǔn)控制；搭配初煉、lf精煉、脫氣處理、澆注和軋制的工藝，得到重卡車橋齒輪用鋼。經(jīng)測(cè)試，得到的鋼材的退火態(tài)帶狀組織≤2.0級(jí)，晶粒度≥8.0級(jí)，完全能夠滿足重卡車橋齒輪熱處理后齒形精度、接觸區(qū)精度使用標(biāo)準(zhǔn)要求。

技術(shù)特征：

1.一種重卡車橋齒輪用鋼，其特征在于，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括：0.20~0.25%的c，0.17~0.35%的si，0.75~0.95%的mn，1.00~1.30%的cr，0.025~0.045%的al，0.35~0.45%的mo，0.015~0.030%的s，p≤0.012%，ca≤0.0008%，cu≤0.20%，o≤10×10-4%，90×10-4%≤n≤130×10-4%和h≤1.5×10-4%，余量為fe和雜質(zhì)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重卡車橋齒輪用鋼，其特征在于，所述重卡車橋齒輪用鋼按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括：0.22~0.25%的c，0.17~0.30%的si，0.80~0.95%的mn，1.00~1.25%的cr，0.025~0.040%的al，0.35~0.40%的mo，0.020~0.030%的s，p≤0.011%，ca≤0.0007%，cu≤0.18%，o≤9×10-4%，85×10-4%≤n≤130×10-4%和h≤1.2×10-4%，余量為fe和雜質(zhì)。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述的重卡車橋齒輪用鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述澆注的速度為0.20~0.40?m/min；

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述澆注采用結(jié)晶電攪和末端電攪聯(lián)合的方式進(jìn)行；

6.根據(jù)權(quán)利要求3~5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述軋制為：將澆注后的鑄坯進(jìn)行加熱，得到熱鑄坯，將所述熱鑄坯進(jìn)行軋制、冷卻。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述加熱包括預(yù)熱段、加熱一段、加熱二段和均熱段；

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述軋制的開軋溫度為1110~1170℃，終軋溫度為920~1020℃；

9.根據(jù)權(quán)利要求3~8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述軋制前對(duì)澆注得到的鑄坯進(jìn)行緩冷處理；

10.根據(jù)權(quán)利要求3~9中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述初煉采用電爐初煉或轉(zhuǎn)爐初煉；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種重卡車橋齒輪用鋼及其制備方法，本發(fā)明首先通過(guò)在初始原料中運(yùn)用合理的控Al、控N及Al/N成分設(shè)計(jì)（2.5≤Al/N≤4.0）及精準(zhǔn)控制；搭配初煉、LF精煉、脫氣處理、澆注和軋制的工藝，得到重卡車橋齒輪用鋼。經(jīng)測(cè)試，得到的鋼材的退火態(tài)帶狀組織≤2.0級(jí)，晶粒度≥8.0級(jí)，完全能夠滿足重卡車橋齒輪熱處理后齒形精度、接觸區(qū)精度使用標(biāo)準(zhǔn)要求。

技術(shù)研發(fā)人員：趙冠夫,戈文英,劉兵,吳會(huì)翔,張文韜,梁娜,慕長(zhǎng)征,馬傳慶,劉金玲,張利平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東鋼鐵股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19