齒輪鋼是對可用于加工制造齒輪的鋼材的統稱。齒輪鋼是對可用于加工制造齒輪的鋼材的統稱。一般有低碳鋼如20#鋼,低碳合金鋼如:20Cr、20CrMnTi等,中碳鋼:35#鋼、45#鋼等,中碳合金鋼:40Cr、42CrMo、35CrMo等,都可以稱為齒輪鋼。
鋼中存在的氧化物和硫化物夾雜、有害元素如氮、氫、氧等,會降低鋼材的力學性能,惡化鋼材的工藝性能,從而影響汽車滲碳齒輪的使用壽命。
國內外對齒輪鋼的氧含量要求控制在20×10-6以下,國際先進水平是在12×10-6以下,而國內有些特鋼廠已達到15×10-6以下。
晶粒大小是齒輪鋼的一項重要指標。齒輪鋼中細小均勻的奧氏體晶粒,淬火后得到細馬氏體組織,明顯改善齒輪的疲勞性能,同時減少齒輪熱處理后的變形量。齒輪鋼晶粒度要求≥6級,通常是在冶煉時控制鋼中殘余鋁含量達到細化晶粒的。
帶狀組織是鋼的組織缺陷。對齒輪鋼而言,嚴重的帶狀組織將影響滲碳的均勻性,增加淬火變形程度,使滲碳齒輪尺寸精度差。因此,齒輪鋼的帶狀組織要求不大于3級。
為了減輕或消除齒輪鋼的帶狀組織,在冶煉、軋制過程中應采取適當的技術措施。在冶煉過程中,要盡量降低鋼中有害元素、氣體及夾雜物的含量;在澆注過程中,要采用低的澆注溫度、提高冷卻速度和采用電磁攪拌;在軋制過程中,采用高剛度大變形工藝和增大軋(鍛)制比,同時應提高終軋溫度。
1)加熱曲線採用下圖。
2)開軋溫度950-1050℃,保證鋼坯進入均熱段溫度在1150℃以上,并有足夠的保溫時間。
3)爐膛氣氛:還原性氣氛。
4)加熱爐出鋼時間控制在4-5分鐘/根,具體時間根據軋制規格而定。
5)精軋入口溫度850℃以上,頭尾溫差控制在50℃以內。
