一种轴类和齿轮用钢及其热处理方法技术

一种轴类和齿轮用钢及其热处理方法，属合金结构钢领域；钢材包含成分按重量百分比：Al：0.8～1.5％；C：0.17～0.23％；Si：0.17～0.37％；Mn：0.9～1.2％；Cr：0.9～1.2％；Ti：＜0.02％；Fe及不可避免的杂质元素；热处理方法：1)在低氧气氛或空气或渗碳气氛条件下，将轴类和齿轮用钢进行热处理；2)淬火油/水淬火，或随炉冷却后空冷/水淬/油淬；3)循环1)和2)共N次；4)将冷却后的钢材回火处理后，冷却至室温，制得热处理后的轴类和齿轮用钢；其微观组织中马氏体和原奥氏体的平均晶粒截距尺寸均为15～29μm；其拉伸性能达到980～1200MPa的屈服强度，1200～1600MPa的抗拉强度，10～16％的延伸率，其冲击性能达到85～120J的冲击功。

A steel and heat treatment method for shaft and gear

A steel and heat treatment method for shaft and gear and its heat treatment method, which belongs to the field of alloy structural steel; the composition of the steel consists of Al:0.8 to 1.5%; C:0.17 to 0.23%; Si:0.17 to 0.37%; Mn:0.9 to 1.2%; Cr:0.9 to 1.2%; Ti: < 0.02%; Fe and unavoidable impurity elements; heat treatment method 1) at low Heat treatment of shaft and gear steel under oxygen atmosphere or air or carburizing atmosphere; 2) quenching oil / water quenching, or air cooling / water quenching / oil quenching with furnace cooling, 3) cycle 1) and 2) N times; 4) cooling the steel after tempering to room temperature to produce steel after heat treatment of shaft and gear; in its microstructure The average grain intercept size of martensite and original austenite is 15~29 u m, its tensile property reaches 980 ~ 1200MPa yield strength, 1200 ~ 1600MPa tensile strength, 10 to 16% elongation, and its impact performance reaches 85 to 120J impact power.

【技术实现步骤摘要】
一种轴类和齿轮用钢及其热处理方法
本专利技术属于合金结构钢领域，具体涉及一种轴类和齿轮用钢及其热处理方法。
技术介绍
轴类和齿轮用钢是传动结构中用量较大的材料，同时是要求较高的关键材料之一，材料的性能不仅影响轴类和齿轮的使用寿命、能耗等技术经济指标，而且对于满足安全、环保及舒适要求也至关重要。故在轴类和齿轮用钢的材料和热处理工艺设计时，要求材料奥氏体晶粒尺寸达到5.0～8.0级，且表面具有较高硬度，从而保证其成形构件具有高的疲劳强度、冲击韧性和耐磨性。渗碳能够提高材料表面硬度从而具有良好的耐磨性。研究表明，保持渗层厚度不变，渗碳温度每提高50℃，渗碳时间大约可缩短50％以上。显然，采用高温渗碳能够缩短生产工艺周期、提高生产效率、节能环保。但无论是高温热处理还是高温渗碳，都将面临的难题是虽然温度升高能提高生产效率，但同时会使钢材的奥氏体晶粒粗化从而恶化性能。微合金化虽能一定程度上阻止晶粒粗化，但当热处理温度在900℃以上时，微合金碳氮化物溶解，不能阻止奥氏体晶粒异常长大，而且微合金元素也易于在钢中形成氮化物，进而产生夹杂损害材料的性能。CN105695674A公开了一种20CrMnTi本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴类和齿轮用钢，其特征在于，包含成分按重量百分比为：Al：0.8～1.5％；C：0.17～0.23％；Si：0.17～0.37％；Mn：0.9～1.2％；Cr：0.9～1.2％；Ti：＜0.02％；Fe以及不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种轴类和齿轮用钢，其特征在于，包含成分按重量百分比为：Al：0.8～1.5％；C：0.17～0.23％；Si：0.17～0.37％；Mn：0.9～1.2％；Cr：0.9～1.2％；Ti：＜0.02％；Fe以及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的轴类和齿轮用钢，其特征在于，所述的轴类和齿轮用钢，其微观组织中马氏体和原奥氏体的平均晶粒截距尺寸均为15～29μm。3.根据权利要求1所述的轴类和齿轮用钢，其特征在于，所述的轴类和齿轮用钢，其拉伸性能达到980～1200MPa的屈服强度，1200～1600MPa的抗拉强度，10～16％的延伸率，其冲击性能达到85～120J的冲击功。4.权利要求1所述的轴类和齿轮用钢的热处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，热处理，进行(a)或(b)：(a)在低氧气氛或空气气氛条件下，将轴类和齿轮用钢，加热至900～950℃，保温10～720min；(b)在渗碳气氛条件下，将轴类和齿轮用钢，加热至900～950℃，保温180～480min；步骤2，淬火冷却处理：如果热处理在(a)条件下进行，则进行如下操作：使用淬火油或者水将经过热处理的钢材进行快速淬火至100℃以下；如果热处理在(b)条件下进行，则进行如下操作：经过热处理的钢材随炉冷却至780～900℃，而后使用空冷、水淬或油淬至100℃以下；步骤3，循环步骤1和步骤2共N次，然后进行步骤4；其中，N为≥1的自然数；步骤4，回火处理：将冷却后的钢材，加...

【专利技术属性】
技术研发人员：易红亮，刘连骞，王国栋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21