[发明专利]一种16MnCrS5齿轮钢及其生产方法

权利要求书

1.一种16MnCrS5齿轮钢，其特征在于，包括按重量百分数计的如下元素：

C：0.14％～0.19％、Mn：1.00％～1.30％、Cr：1.00％～1.20％、Si：≤0.25％、Ni：0.10～0.40％、N：0.0060％～0.0150％、Al：0.020％～0.045％，余量为铁和不可避免的杂质元素，其中，P：≤0.020％、S：0.020％～0.040％、As≤0.04％、Sn≤0.02％、Sb≤0.010％、Pb≤0.008％、Bi≤0.010％、B≤0.0003％，Nb≤0.01％，Ti≤0.01％，[O]≤15×10^-6。

2.如权利要求1所述的16MnCrS5齿轮钢，其特征在于，所述Al和N的重量百分数之比不小于3。

3.一种如权利要求1和2中任意一项所述的16MnCrS5齿轮钢的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：按照16MnCrS5齿轮钢的元素计量比配料，采用电炉冶炼及炉外精炼，得到钢水；

S2：将所述钢水进行真空脱气后，进行连铸，得到连铸坯；

S3：将所述连铸坯进行加热开坯及坯料处理后，加热轧制，得到所述16MnCrS5齿轮钢。

4.如权利要求3所述的16MnCrS5齿轮钢的生产方法，其特征在于，步骤S1的具体操作为：

采用电炉冶炼，氧化期流渣去P，拉渣干净，出渣毕加脱氧剂、石灰，化渣均有；终点[C]＝0.10～0.15％、[P]≤0.012％、[Si]≤0.05％，出钢温度1640～1690℃；

炉外精炼时造碱性渣，分批补加石灰，确保炉渣流动性良好，渣色变白，渣面脱氧用硅铁粉、碳粉，同时控制氩气压力，以钢水不翻出渣面为准；

取初样后根据钢水成分喂入铝线及合金，按目标成分调整到位，同时按该钢种的专用淬透性计算程序SEP1664计算成分合格后才可以吊包，吊包温度不低于1680℃。

5.如权利要求3所述的16MnCrS5齿轮钢的生产方法，其特征在于，步骤S2的具体操作为：

对钢水进行真空脱气处理，在小于66.7Pa真空度以下处理时间不低于10min，退泵后根据分析结果决定是否吹氮及吹氮时间，根据分析结果及内控成分要求喂铝线、钙线、硫线，保证底吹氩弱搅拌时间不低于10分钟。同时按该钢种的专用淬透性计算程序SEP1664计算成分合格后才可以吊包，吊包温度不低于1580℃；

采用不低于35℃的过热度、根据不同坯型严格控制恒拉速、液面自动控制技术、结晶器电磁搅拌技术、凝固末端电池搅拌技术，使用包括大包长水口氩封、中包浸入式水口、中包覆盖剂、结晶器保护渣的措施对钢水进行全程氩气保护浇注；连铸坯进行缓冷处理，要求铸坯入坑温度≥650℃，出坑温度≤180℃，缓冷时间＞48h。

6.如权利要求3所述的16MnCrS5齿轮钢的生产方法，其特征在于，步骤S3具体包括如下操作：

对缓冷处理后的连铸坯进行加热，加热温度为1220～1260℃，总加热时间不低于240min，控制钢坯在高温段时间50～100min，使钢坯均匀热透又不至于高温段时间过长，铸坯出炉后采用高压水除鳞保证轧坯表面质量；冷却后对轧坯表面进行检查，有缺陷的地方予以清除；

对轧坯进行加热，控制加热温度为1200～1240℃，总加热时间不低于180min，轧坯出炉后采用高压水除鳞保证钢坯表面的氧化铁皮除干净；控制轧制温度，在轧制结束后送上冷床冷却，按照合同要求长度进行定尺剪切，制得16MnCrS5齿轮钢材。