一種保淬透性齒輪鋼的成分控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶金制造領域，特別是提供了一種保淬透性齒輪鋼的成分控制方法。
【背景技術】
[0002] 淬透性表示鋼在一定條件下淬火時獲得淬硬層（馬氏體層）深度的能力。它是鋼 的一種固有屬性，主要取決于化學成分和晶粒度。而淬透性是齒輪鋼的重要特性之一，齒輪 鋼對淬透性的要求也越來越高。
[0003] 保淬透性齒輪鋼在冶煉階段對成分的精準窄范圍控制是保證淬透性合格的前提。 目前國內產量和用量最大的保淬透性齒輪鋼為20CrMnTiH，該鋼種的控制重點是通過合理 的合金成分的搭配來保證獲得窄的淬透性帶寬，特別是在一定C含量下，Mn+Cr總量的控 制。在該鋼的合金成分范圍內，C、Mn、Cr均屬提高鋼的淬透性的元素；加入合金元素Ti是 為了獲得本質細晶粒鋼，可以有效降低晶粒粗大引起的熱處理過程中鋼的變形和開裂等。
[0004] 目前常用的淬透性計算方法有以下幾種：一是理想臨界直徑法，它是通過計算淬 透性的理想臨界直徑，然后利用水冷端硬度和端淬硬度比值引申而來；二是Just公式法， 它是E.Just與1968年提出的一種計算公式，通過對合金元素做了數值變換之后，利用回歸 方程計算獲得的。這兩種方法均需要大量的數值計算，不適用于生產現場需要快速、準確的 要求結果的情況。
[0005] 在生產保淬透性齒輪鋼時，需要快速、準確的化驗鋼的成分，根據成分結果計算出 成分目標值，再計算出合金添加量，然后再次取樣化驗，直到成分符合淬透性要求的范圍為 止。目前很多廠家通過計算機計算來確定保淬透性齒輪鋼的目標成分值，計算機雖然有計 算速度快、數值準確等優勢，但是整個過程中需要多次取樣化驗，并將結果輸入計算機，重 復勞動強度很高，并且用于計算的軟件往往需要與高校科研院所合作開發，授權費用較高， 一定程度上提高了生產成本。
[0006][0007]

【發明內容】

[0008] 為了克服目前現場生產保淬透性齒輪鋼成分控制存在的問題，本發明提供一種保 淬透性齒輪鋼的成分控制方法，適用于生產20CrMnTiH鋼的現場直接控制。通過計算使成 分滿足末端淬透性的要求，進而確定成分的目標值和偏差值。其生產的控制方法可以一次 性指定各元素的控制目標值和波動范圍，避免了多次取樣計算。
[0009] 為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種保淬透性齒輪鋼的成分 控制方法，包括以下步驟：
[0010] (1)LF進站后補充渣料，快速給電化渣，采用Si02-Al203-Ca0渣系擴散脫氧，爐渣 堿度控制在3. 5-5. 5,渣白后，溫度在1560°C以上，取樣化驗，計算化驗結果的Mo+W+0. 2Ni 含量，確定表1-表4中適用的控制范圍表：
[0011] 表1適用于（Mo+W+0. 2Ni)彡0. 01 %的合金元素控制范圍
【主權項】
1. 一種保淬透性齒輪鋼的成分控制方法，其特征在于，包括以下步驟： (I) LF進站后補充渣料，快速給電化漁，采用SiO2-Al2O3-CaO渣系擴散脫氧，爐渣堿度 控制在3. 5-5. 5,渣白后，溫度在1560°C以上，取樣化驗，計算化驗結果的Mo+W+0. 2Ni含量， 確定表1-表4中適用的控制范圍表： 表1適用于（Mo+W+0. 2Ni)彡0. 01 %的合金元素控制范圍
表4適用于0.03%< (Mo+W+0. 2Ni)彡0.04%的合金元素控制范圍
上述表中數據為質量百分比，單位％ ; (2)根據步驟（1)中Mo+W+O. 2Ni含量確定的對應表格，在表中首先確定一個C的控制 目標值，然后根據對應表中此C含量對應的其余元素量和化驗結果的其余元素的量來確定 合金的加入量，合金加入量計算方法為：
噸鋼合金加入量乘以鋼水量即為合金應加入量。
【專利摘要】本發明公開了一種保淬透性齒輪鋼的成分控制方法，LF進站后補充渣料，快速給電化渣，采用SiO2-Al2O3-CaO渣系擴散脫氧，爐渣堿度控制在3.5-5.5，渣白后，溫度在1560℃以上，取樣化驗，計算化驗結果的Mo+W+0.2Ni含量，確定表1-表4中適用的控制范圍表，在表中首先確定一個C的控制目標值，然后根據對應表中此C含量對應的其余元素量和化驗結果的其余元素的量來確定合金的加入量，適用于生產20CrMnTiH鋼的現場直接控制。通過計算使成分滿足末端淬透性的要求，進而確定成分的目標值和偏差值。其生產的控制方法可以一次性指定各元素的控制目標值和波動范圍，避免了多次取樣計算。
【IPC分類】C22C38-28, C22C33-04
【公開號】CN104532103
【申請號】CN201410799797
【發明人】劉曉明, 蔡振勝, 王成建, 楊清山, 趙聰
【申請人】天津鋼鐵集團有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月19日