渗碳合金钢及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种渗碳合金钢及其制备方法，其合金的组分及其质量百分比为C：0.15％～0.25％，Si：≤0.30％，Mn：0.30％～1.20％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cr：0.30％～1.50％，Ni：2.80％～3.80％，Mo：0.30％～1.00％，Al：0.01％～0.08％，以及V：0.05％～0.15％和Nb：0.025％～0.10％中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质；V、Nb和Al的质量百分比含量符合V+Nb+Al≤0.30％。本发明专利技术的渗碳合金钢抗疲劳性能好，综合力学性能优异，具有高淬透性、高屈强比、极小的内氧化和抗高温晶粒长大特性，适用于制造重载齿轮。

【技术实现步骤摘要】
渗碳合金钢及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种合金钢，尤其是一种适用于制造重载齿轮的渗碳合金钢，属于铁基合金领域。
技术介绍
世界上可使用的渗碳钢种类比较多，但高性能的优质渗碳钢比较少。重载齿轮用渗碳钢必须具有优越的淬透性、较细的晶粒度、较小的内氧化、高疲劳性能和良好的综合力学性能。目前，我国25吨及以上轴重的机车齿轮、大功率风力发电齿轮和大功率矿山机械齿轮通常采用牌号为20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W、17Cr2Ni2Mo等高级优质渗碳钢。这些现有的重载齿轮用渗碳钢，其成分匹配不尽合理，综合力学性能不是很理想，存在诸多不足。例如：17Cr2Ni2Mo虽然具有优良的工艺性能，但是屈服强度较低，淬透性与20Cr2Ni4、18Cr2Ni4W相比较差；18Cr2Ni4W虽然具有优良的淬透性和高强度，但是工艺性能很差、且由于Ni元素的含量较高，生产成本偏高，经济性较差；20Cr2Ni4具有较好的综合性能和经济性，但是淬透性仍不令人满意，且内氧化较大。中国专利文献CN1851024A(申请号：200510018605.4)公开了一种重载齿轮钢，其化学成分重量百分比为：C0.14～0.20本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种渗碳合金钢，其特征在于：该合金钢的组分及其质量百分比为C：0.15％～0.25％，Si：≤0.30％，Mn：0.30％～1.20％，P：≤0.015％，S：≤0.010％，Cr：0.30％～1.50％，Ni：2.80％～3.80％，Mo：0.30％～1.00％，Al：0.01％～0.08％，以及V和Nb中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质；且当上述合金钢包含V时，V的质量百分比为0.05％～0.15％，当上述合金钢包含Nb时，Nb的质量百分比为0.025％～0.10％，并且所述V、Nb和Al的质量百分比含量符合V+Nb+Al≤0.30％。

【技术特征摘要】
1.一种渗碳合金钢，其特征在于：该合金钢的组分及其质量百分比为C：0.15%～0.25%，Si：≤0.30%，Mn：0.30%～1.20%，P：≤0.015%，S：≤0.010%，Cr：0.30%～1.20%，Ni：3.05%～3.80%，Mo：0.30%～1.00%，Al：0.01%～0.08%，以及V和Nb中的至少一种，余量为铁和不可避免的杂质；且当上述合金钢包含V时，V的质量百分比为0.05%～0.15%，当上述合金钢包含Nb时，Nb的质量百分比为0.025%～0.10%，并且所述V、Nb和Al的质量百分比含量符合V+Nb+Al≤0.30%。2.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的Al的质量百分比含量为0.02%～0.05%；所述V、Nb和Al的质量百分比含量符合V+Nb+Al≤0.20%。3.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的C的质量百分比含量为0.15%～0.23%，Si的质量百分比含量为≤0.25%。4.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的Mn的质量百分比含量为0.40%～1.00%，Cr的质量百分比含量为0.40%～1.20%。5.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的Mo的质量百分比含量为0.40%～0.80%。6.根据权利要求1所述的渗碳合金钢，其特征在于：所述合金钢中的杂质...

【专利技术属性】
技术研发人员：文超，董雯，刘忠伟，陈亮，梁会雷，徐宁，
申请(专利权)人：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32