高级渗碳用齿轮钢要求淬透性带窄、批量之间的波动性小,以使批量生产的齿轮的热处理质量稳定,提高啮合眭能,延长使用寿命。淬透性窄带化的控制应注意成分的精确控制和均匀性控制。1)成分的精确控制。20CrMnTiH钢的各合金元素中,碳、锰元素能***增强钢的淬透性,铬元素次之。当Ti的质量分数小于0.07%时,可提高钢的淬透性;当Ti的质量分数大于0.07%时,降低钢的淬透性;当Ti的质量分数在0.07%左右时,对钢的淬透性作用达到了极值。在实际的试制生产中应严格执行内控标准,保证钢材的成分精确命中。2)成分均匀性控制。在连铸工序运用电磁末端搅拌,配合合理的拉速和二冷工艺,控制钢坯的成分偏析,使铸坯的成分更加均匀。这种钢材的热处理过程需要在专业设备和条件下进行。镇江本地20CrMnTiH联系方式
齿轮制造对齿轮用钢合金化体系及淬透能力构成的要求1.保证齿轮有高的抗弯曲疲劳性能(1)足够的抗弯强度:齿轮用钢合金化体系的构成应当与各种齿轮心部的冷却速度相匹配;保证各种齿轮都能有理想的心部硬度。(2)低的氧含量(脆性夹渣物):疲劳裂纹源数量少。(3)齿轮心部的塑韧性高,缺口敏感性低:疲劳裂纹扩张速度慢。2.保证齿轮有高的接触疲劳性能(1)齿轮热处理后渗层的非马组织不高(2)齿轮用钢合金化体系的构成应当与各种齿轮渗层的冷却速度相匹配;保证各种齿轮热处理后渗层的残余奥氏体含量适中(3)齿轮热处理后渗层的马氏体组织不粗(4)齿轮热处理后渗层的碳化物弥散分布或没有碳化物析出镇江本地20CrMnTiH联系方式20CrMnTiH钢材的热处理过程包括加热、保温和冷却等步骤。
20Cr加工工艺该钢淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时,相对切屑加工性约为65%。为了提高模具型腔的耐磨性,模具成型后需要进行渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体刚强烈淬火制造冷作模具的实例。该钢模具零件工艺路线:下料-锻造模胚-退火-机械粗加工-冷挤压成型-再结晶退火-机械精加工-渗碳-淬火、回火-研磨抛光-装配。
保证铁水质量,入炉铁水ω(Si)≤0.60%,ω(S)≤0.030%,ω(P)≤0.120%。采用拉碳法,要求终点0.05%≤ω(C)≤0.08%,ω(P)≤0.010%,ω(S)≤0.015%。采用挡渣出钢,控制下渣钢包内下渣厚度不大于50mm,出钢过程中往钢包加入精炼预熔渣,促进脱氧产物的吸附去除。采用复合脱氧剂进行脱氧,根据出钢钢水量调整合金加入量进行合金化。LF精炼根据定氧值及进站成分喂铝线进行ω(Als)的调整。造高碱度还原性白渣来实现钢水的脱氧、脱硫及吸附夹杂,要求炉渣碱度大于2.5,ω(FeO)+ω(MnO)<1.0%。并保证白渣时间不小于15min。根据取样成分对钢水成分进行微调,使ω(C)、ω(Si)、ω(Mn)、ω(Cr)、ω(Als)、ω(Ti)等达到控制标准,同时保证钢水温度满足VD生产需求。20CrMnTiH钢材的化学成分包括碳、锰、铬和钛等元素。
从1980年到2008年,我国一汽大众轿车、上海大众轿车、奥地利斯泰尔重载车变速箱、以及天津德国-荷兰(SEW)公司的工业减速机,大量使用Mn-Cr系齿轮钢。工业实践证明:在现有的渗碳设备条件下,变速箱用钢既便不使用Ni、Mo元素,也可以将齿轮渗碳层的非马组织控制在合格的范围内。为了降低钢材的采购成本,我国的变速箱可以采用Mn-Cr系齿轮钢。可是,在驱动桥齿轮也能用Mn-Cr系吗?如果能用,将为解决我国重载驱动桥齿轮生产成本过高,找到一条摆脱困境的出路。我国用17Cr2Mn2TiH钢取代高Ni、Mo齿轮钢,用在8~16吨车驱动桥齿轮,已取得初步成功20CrMnTiH渗碳钢具有较好的韧性和抗冲击性能,能够承受较大的冲击载荷。镇江本地20CrMnTiH联系方式
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第三要求冶炼过程要做到均匀成分、减少碳元素的偏析,在保证碳含量稳定的同时,以cr、mn作为齿轮钢主加元素进行调整,ti含量应该控制在下限,原因是ti量超过钢的溶度积时,在钢中易形成tin大颗粒,对齿轮钢的接触疲劳抗力极为不利。另外因为si在渗碳层中**易导致内氧化形成“黑色网状组织”缺陷,使疲劳寿命急剧降低。因此渗碳齿轮钢有降低钢中[si]含量的趋势(si≤0.12%),同时也加快了齿轮的渗碳速度。ti在钢中与n、c生成尖、棱角且非常硬的ti(c、n)化合物,轧制时不变形并在其与基体之间造成裂纹,因此对齿轮的疲劳寿命影响较大。所以齿轮钢不宜加较多的ti细化晶粒或防止混晶,推荐采用a1或加少量nb细化晶粒。镇江本地20CrMnTiH联系方式