[发明专利]齿轮钢及其奥氏体晶粒度的细化方法

说明书

本申请提供一种齿轮钢及其奥氏体晶粒度的细化方法，涉及齿轮钢领域。按质量百分比计，齿轮钢包括：C：0.19‑0.21％，Si：0.20‑0.30％，Mn：0.95‑1.05％，P≤0.020％，S：≤0.015％，Cr：1.05‑1.15％，Cu≤0.05％，Al：0.010‑0.015％，Ti：0.052‑0.058％，B≤0.0003％，O≤10ppm，N：61‑69ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。通过合理的Ti和N含量及配比，有效决定氮化钛的形态和数量，并有效细化氮化钛的晶粒，控制并细化奥氏体晶粒度，提高齿轮钢的性能。

技术领域

本申请涉及齿轮钢领域，具体而言，涉及一种齿轮钢及其奥氏体晶粒度的细化方法。

背景技术

奥氏体是碳在γ-Fe中的间隙固溶体，具有面心立方结构。奥氏体晶粒为钢在奥氏体化时所得到的晶粒，此时的晶粒尺寸称为奥氏体晶粒度。

奥氏体晶粒度对冷却后钢的组织和性能有很大的影响。一般地说，粗大的奥氏体实际晶粒往往导致冷却后获得粗大的组织，而粗大的组织又往往相应地具有较低的塑性和韧性。因此，在热处理时应严格控制奥氏体晶粒大小，以获得良好的综合性能。

因此，如何有效控制并细化齿轮钢的奥氏体晶粒度为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种齿轮钢及其奥氏体晶粒度的细化方法，其能够控制并细化齿轮钢的奥氏体晶粒度，有效改善上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种齿轮钢，按质量百分比计，齿轮钢包括：

C：0.19-0.21％，Si：0.20-0.30％，Mn：0.95-1.05％，P≤0.020％，S：≤0.015％，Cr：1.05-1.15％，Cu≤0.05％，Al：0.010-0.015％，Ti：0.052-0.058％，B≤0.0003％，O≤10ppm，N：61-69ppm，余量为Fe和不可避免的杂质。

在上述实现过程中，通过合理的Ti和N含量及配比，有效决定氮化钛的形态和数量，并有效细化氮化钛的晶粒，控制并细化奥氏体晶粒度。

在一种可能的实施方案中，齿轮钢于950±5℃保温11.5-12.5h后，直接水冷后检测获得的钢材的奥氏体晶粒度，其中，钢材的奥氏体晶粒度不小于7.5级。

第二方面，本申请实施例提供一种本申请第一方面提供的齿轮钢的奥氏体晶粒度的细化方法，其包括：

在连铸工艺中，结晶器电磁搅拌参数控制为(150A±5A)/2.5Hz，末端电磁搅拌参数为(200A±10A)/4Hz。

在上述实现过程中，通过上述参数配合，有效均匀成分，进一步提高产品的性能，其中结晶器电磁搅拌参数及末端电磁搅拌参数过大，容易导致成分偏析严重并产生白亮带。

在一种可能的实施方案中，连铸工艺中，采用恒定的钢水过热度以及恒定的拉速。

采用恒定的钢水过热度以及恒定的拉速，保证连铸过程的稳定性，避免产生较大的液面波动，影响产品质量。

在一种可能的实施方案中，钢水过热度为20-30℃。

在一种可能的实施方案中，拉速为0.85±0.02m/min。

在一种可能的实施方案中，连铸工艺中，二冷水冷却强度为0.46±0.02L/Kg。

在一种可能的实施方案中，连铸工艺中，采用的坯型的断面尺寸为280*280mm。

通过连铸工艺中各参数的优化，有效细化氮化钛，同时保证氮化钛分散均匀，进而有效细化奥氏体晶粒度并保证其分散均匀性。

附图说明