【技术实现步骤摘要】
SCr420HB高质量汽车齿轮钢制造方法
本专利技术属于金属材料制造领域,公开一种高质量汽车齿轮钢制造方法,主要用于合金结构钢SCr420HB钢的生产。
技术介绍
SCr420HB为韩国牌号,是在日本牌号SCr420H钢基础上提高Mn元素控制含量,并额外添加B、Nb元素,广泛应用于韩国现代汽车变速器齿轮制造。为确保其产品的安全性,稳定性,现代汽车公司对材料质量技术指标提出更加严格的要求,为减少热处理变形,减少齿轮的磨损和噪音,淬透性带宽只有正常钢种的30%,带宽只有3HRC;高的洁净度要求,氧含量≤15ppm,夹杂物按日标JISG0555检验,dB+dC≤0.05%;表面质量要求严格,适用于精密锻造要求,目前尚未见国内、外文献报道相关的有价值的冶炼、加工工艺信息和淬透性研究的信息;在国内抚顺特殊钢股份有限公司是制造SCr420HB钢的唯一厂家,产品规格为∮20mm~∮90mm。采用连铸连轧工艺路线,连铸坯直接成材,易产生成分偏析和钢材表面质量问题,难以实现淬透性带宽不大于3HRC的技术要求,在生产中经常批量出现淬透性超出规定范围不合格钢材;由于SCr420HB钢含有B、Nb元素,易形成碳、氮化物,导致钢坯表面质量差,影响成材后的表面质量,造成钢零件锻造过程中产生表面缺陷,经常出现表面质量异议。
技术实现思路
解决上述问题应采取两个方面的关键技术措施:一方面制定科学的冶炼、加工工艺,确保SCr420HB钢能够达到高洁净度的冶金质量以及良好的钢材表面质量,另一方面进行合理的化学成分设计,保证窄淬透性得到有效控制。对于SCr420HB钢冶炼工艺的难点在于如何降低钢中 ...
【技术保护点】
一种SCr420HB高质量汽车齿轮钢制造方法,其特征在于:制造规格为φ20mm~φ90mm的SCr420HB钢材的工艺路线为:60吨超高功率电炉→LF→VD→连铸→连续炉加热→连轧机轧制→精整→矫直及倒棱→表面涡流探伤→包装;其中包括炼钢工艺、热加工工艺、精整工艺、理化检验;所述炼钢工艺:⑴SCr420HB钢的化学成分标准及内控标准表1,????????????????????????表1????????????????????????%;⑵电炉工艺装炉量65吨~70吨,炉料选用优质废钢、生铁,其中废钢配入量20吨~40吨、生铁配入量≥30吨;出钢温度T≥1660℃,终点碳按≥0.08%控制,出钢时可以采用部分高碳合金料调成份,控制LF到位碳0.10%~0.16%;偏心低出钢,未下氧化渣出钢;出钢前3min~5min降低用氧强度,增加喷碳用量,每炉300kg~400kg;钢终脱氧加铝1.0kg/t,电石100?kg/炉;使用优质白灰和预熔渣造渣;⑶LF工艺到位按0.10%喂铝线,后期不再喂铝线;全程采用SiC粉+Al粒扩散脱氧,首批Al粒加入量40?kg~80kg,白渣保持时间≥30m ...
【技术特征摘要】
1.一种SCr420HB高质量汽车齿轮钢制造方法,其特征在于:制造规格为φ20mm~φ90mm的SCr420HB钢材的工艺路线为:60吨超高功率电炉→LF→VD→连铸→连续炉加热→连轧机轧制→表面精整检查→矫直及倒棱→表面涡流探伤→包装;其中包括炼钢工艺、热加工工艺;所述炼钢工艺:⑴SCr420HB钢的化学成分标准及内控标准表1,表1%⑵电炉工艺装炉量65吨~70吨,炉料选用优质废钢、生铁,其中废钢配入量20吨~40吨、生铁配入量≥30吨;出钢温度T≥1660℃,终点碳按≥0.08%控制,出钢时采用部分高碳合金料调成份,控制LF到位碳0.10%~0.16%;偏心低出钢,未下氧化渣出钢;出钢前3min~5min降低用氧强度,增加喷碳用量,每炉300kg~400kg;钢终脱氧加铝1.0kg/t,电石100kg/炉;使用优质白灰和预熔渣造渣;⑶LF工艺到位按0.10%喂铝线,后期不再喂铝线;全程采用SiC粉+Al粒扩散脱氧,首批Al粒加入量40kg~80kg,白渣保持时间≥30min;第二次取样后加入适量火砖调整渣系;LF精炼过程吹氮气控制钢中氮含量,以控制VD脱气后氮含量在0.007%~0.015%;LF出钢温度T=1670℃~1690℃;⑷VD工艺入罐前少量扒渣,入罐后插入硼铁,按1.5m/t喂入CaSi线;真空度≤100Pa,真空下保持时间10min~15min,极限真空度下大氩气搅拌,脱气后软吹时间≥30min,以不露钢液面为准;出罐温度1590℃±10℃;⑸连铸工艺该钢液相线温度1510℃,采取结晶器电磁搅拌技术,过热度控制15℃~40℃,拉坯速度控制在0.8m/min~1.0m/min;进行中包吹氩操作,长水口保护+保护渣+氩气保护浇注;连铸坯坑冷或红送;所述热加工工艺:⑴连轧工艺:①加热温度如表2,表2℃②出炉速度:90s/支~120s/支;⑵钢材冷却工艺:钢材小于φ70mm堆冷,不小于φ70mm必须进行坑冷,坑冷时间≥30小时;所述表面涡流探伤:钢材全部进行表面涡流探伤,不合格的进行磨光后二次探伤;理化检验结果:①钢中气体氧含量<15×10-6;②非金属夹杂物100%符合标准规定;③末端淬透性:J43~46-5,J32~35-11;④晶粒度≥7.0级。2.根据权利要求1所述SCr420HB高质量汽车齿轮钢制造方法,其特征在于:钢材规格:φ30mm,加工比81.5;⑴电炉装炉量68吨,其中废钢配入量38吨、生铁配入量30吨;出钢温度1665℃,P含量为0.013%,终点碳0.10%,出钢前3min降低用氧强度,喷碳用量350kg;终脱氧加铝60kg,电石100kg;白灰900kg,预熔渣100kg,未下氧化渣;⑵LF炉到位喂铝线300m,全程采用SiC粉+Al粒扩散脱氧,首批加入铝粒量55kg,白渣保持时间45min;LF炉第二次取样后加入火砖200kg,出钢温度1685℃,S:0.010%;⑶VD炉入罐前扒渣,插入硼铁8kg,喂入CaSi线100m,真空度≤100Pa,真空下保持时间15min,解除真空后软吹时间30min,VD出钢温度1595℃;⑷连铸开浇前中包充氩1min,中包温度/拉速:1538℃/0.90m/min;结晶器电磁搅拌电流400A,频率3.5Hz;长水口保护+保护渣+氩气保护浇注;连铸坯坑冷;⑸熔炼化学成份如表3,表3%⑹连铸坯加热温度1190℃,出炉速度100s/支;终轧温度970℃,钢材堆冷;⑺生产检验结果:①夹杂物A:0.02%,0.02%;B+C:0.02%,0.02%;A+B+C:0.04%,0.04%;②气体氧含量:11×10-6;③末端淬透性:J43.5-5,J33.5-11;④晶粒度:7.0级;⑤钢材表面涡流探伤合格率:93%。3.根据权利要求1所述SCr420HB高质量汽车齿轮钢制造方法,其特征在于:钢材规格:φ45mm,加工比36.2;⑴电炉装炉量65吨,其中废钢配入量35吨、生铁配入量30吨;出钢温度1670℃,P含量为0.010%,终点碳0.12%,出钢前3min降低用氧强度,喷碳用量400kg;终脱氧加铝60kg,电石100kg;白灰1000kg,预熔渣100kg,未下氧化渣;⑵LF炉到位喂铝线300m,全程采用SiC粉+Al粒扩散脱氧,首批加入铝粒量60kg,白渣保持时间40min;LF炉第二次取样后加入火砖200kg,出钢温度1680℃,S:0.005%;⑶VD炉入罐前扒渣,插入硼铁8kg,喂入CaSi线100m,真空度≤100Pa,真空下保持时间15min,解除真空后软吹时间35min,VD出钢温度1590℃;⑷连铸开浇前中包充氩1min,中包温度/拉速:1545℃/0.9m/min;结晶器电磁搅拌电流400A,频率3.5Hz;长水口保护+保护渣+氩气保护浇注;连铸坯坑冷;⑸熔炼化学成份如表4,表4%...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志才,冯桂萍,李涛,刘金鑫,陈庆新,王海江,马群,赵敏,薛井恒,穆立峰,赵成志,顾文涛,赵志刚,
申请(专利权)人:抚顺特殊钢股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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