[发明专利]一种重型卡车变速器齿轮用21MnCrMoS钢及其制造方法

摘要

本发明涉及一种21MnCrMoS齿轮用钢，化学成分为C：0.17～0.25%，Si：0.10～0.35%，Mn：0.95～1.35%，Cr：0.25～0.65%，S：0.020‑0.050%，P：≤0.025%，Mo：0.08～0.15%，Ni：≤0.10%，Cu：≤0.20%，Al：0.010～0.050%，Ca：≤0.0005%，余量为Fe及不可避免的杂质元素。钢的末端淬透性满足：J5=38～43HRC、J8=30～35HRC、J13=22～28HRC，属于低成本渗碳齿轮钢种及生产方法。制造流程为电炉—炉外精炼—VD真空脱气—连铸—连轧—锯切—堆冷—精整—表面及内部探伤—包装。

主权项

1.一种重型卡车变速器齿轮用21MnCrMoS钢，其特征在于：化学成分按质量百分比计为，C：0.17～0.25%，Si：0.10～0.35%，Mn：1.18～1.35%，Cr：0.25～0.65%，S：0.020-0.050%，P：≤0.025%，Mo：0.08～0.15%，Ni：≤0.10%，Cu：≤ 0.20%， Al：0.010～0.050%，Ca：≤0.0005%，余量为Fe 及不可避免的杂质元素；/n工艺流程为按该钢的化学元素成分组成配置冶炼原料，依次加入经预处理的铁水及优选的废钢→电炉初炼→LF炉精炼→VD炉真空脱气→连铸300×340mm连铸坯→铸坯缓冷→铸坯抛丸→连续式加热炉加热→高压水除鳞→连轧→棒材缓冷→超声波探伤+表面探伤检测-入库，主要工序的说明如下/n（1）初炼：按化学成分备料，将原料装入初炼炉中，通电并辅以吹氧助熔，当熔炼终点C的含量在0.02～0.10%，控制钢水温度在1650～1680℃，采用EBT滑板机构档渣出钢，出钢过程采用强脱氧并部分合金化；/n（2）LF精炼：将初炼钢水包用行车吊至LF精炼炉，接通底吹氩装置，送电进行再加热，过程中加入造渣材料及扩散脱氧剂，造白渣，控制炉渣碱度在2.0～2.5以更好的保证钢中的[S]控制在0.025～0.050%，精炼时间大于30分钟；LF精炼过程中搅拌强度以不裸露钢水为宜，当成分全部进入规格要求、温度合适，吊包至VD炉处理；/n（3）VD脱气：接通Ar气管，并盖上真空盖，抽真空，保持钢水在高真空度下的脱气时间不少于10分钟，在VD脱气处理后通过喂入氮化锰线精确控制钢中Al/N比，以及对Mn元素进行精确补加；/n（4）连铸：将VD脱气后的钢水包吊至连铸大包回转台，浇钢后全程保护浇注，控制中间包钢水过热度15～30℃，拉速控制在0.5～0.85m/min以改善内部质量，采用恒拉速浇注、结晶器液面自动控制、结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、轻压下工艺措施，得到合格的连铸坯；/n（5）连铸坯500℃以上高温下线，入缓冷坑保温24小时以上，防止铸坯开裂，对缓冷后的连铸坯抛丸处理，提高其表面质量，减少铸坯轧制圆钢时表面原始缺陷的产生；/n（6）轧制：将连铸坯重新加热至1120～1280℃并保温3～6小时，铸坯经高压水除鳞后采用连轧机组轧制，开轧温度1000～1120℃，终轧温度860～980℃，轧后及时收集，钢材规格≤70mm堆冷，＞70mm入坑缓冷24小时以上。/n