新聞資訊
18CrMnB齒輪鋼棒材中硬質(zhì)點(diǎn)相成因
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.85978597.cn
更新時(shí)間：2015-01-05
南鋼生產(chǎn)的齒輪鋼主要有20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、SAE8620、18CrMnB等，其中18CrMnB主要生產(chǎn)工藝流程為：100t超高功率電弧爐→95tLF精煉爐→95tVD真空爐→3機(jī)3流大方坯連鑄機(jī)→棒材。
多年來(lái)，中國(guó)汽車用齒輪鋼一直以20CrMnTiH型為主。該鋼種由于Ti含量較高，澆鑄時(shí)不但容易發(fā)生水口堵塞，而且容易產(chǎn)生大塊不易變形的TiN夾雜。殘留在鋼材中的TiN將會(huì)成為疲勞源，降低后續(xù)齒輪產(chǎn)品使用時(shí)的疲勞壽命。然而，20CrMnTi在中國(guó)中型載荷汽車齒輪行業(yè)中仍是使用普遍的鋼種，其主要原因?yàn)椋?）該鋼種含有國(guó)內(nèi)富有的合金元素Cr和Mn，成本可控性強(qiáng)；2）在冶煉時(shí)Ti含量和TiN夾雜形態(tài)容易控制，滲碳時(shí)晶粒長(zhǎng)大傾向小，滲碳后可直接淬火；3）經(jīng)多年理論和實(shí)踐的摸索、攻關(guān)，該鋼種從生產(chǎn)至應(yīng)用的工藝技術(shù)都比較成熟。
近年來(lái)，隨著中國(guó)小型乘用車工業(yè)的發(fā)展，許多汽車齒輪生產(chǎn)線分別從德、日、美、意、法等國(guó)引進(jìn)，現(xiàn)在已能批量生產(chǎn)綜合性能更好的新型齒輪鋼，如Cr-Mo系、Mn-Cr系、Mn-Cr-B系、Cr-Ni-Mn系、Cr-Ni-Mo系、Cr系等鋼種。但在新鋼種的開(kāi)發(fā)過(guò)程中。不時(shí)發(fā)現(xiàn)熱軋棒材中存在硬質(zhì)點(diǎn)相，不僅影響其加工性能，還將會(huì)影響產(chǎn)品的使用壽命。研究人員以南鋼生產(chǎn)的18CrMnB鋼為例，對(duì)棒材中硬質(zhì)點(diǎn)的成分、特性和成因等進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以期為解決新型Mn-Cr-B系齒輪鋼的工藝問(wèn)題提供理論指導(dǎo)。
目前，南鋼生產(chǎn)的齒輪鋼主要有20CrMnTi、20CrMo、20MnCr5、SAE8620、18CrMnB等，其中18CrMnB主要生產(chǎn)工藝流程為：100t超高功率電弧爐→95tLF精煉爐→95tVD真空爐→3機(jī)3流大方坯連鑄機(jī)→棒材。
相關(guān)研究表明，鋼材產(chǎn)生硬質(zhì)點(diǎn)的主要原因一般為:1）由于區(qū)域內(nèi)存在有高硬度的非金屬夾雜物；2）區(qū)域內(nèi)組織出現(xiàn)異常。18CrMnB齒輪鋼的目標(biāo)控制組織為鐵素體＋珠光體，如果在軋制過(guò)程中溫度控制不當(dāng)導(dǎo)致魏氏體等異常組織出現(xiàn)，或局部區(qū)域珠光體過(guò)度發(fā)達(dá)，均將導(dǎo)致局部區(qū)域硬度增加。
為了分析出硬質(zhì)相出現(xiàn)的可能原因，進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)研究，具體試驗(yàn)方案為：通過(guò)金相觀察硬質(zhì)點(diǎn)和非硬質(zhì)點(diǎn)區(qū)域的夾雜物情況，并對(duì)其進(jìn)行EDS分析，以確定具體成分；將試樣腐蝕后觀察其顯微結(jié)構(gòu)，比較硬質(zhì)點(diǎn)和非硬質(zhì)點(diǎn)區(qū)域的組織特征與差異。研究結(jié)果表明：
????（1）棒材中的硬質(zhì)點(diǎn)相為頂渣帶入的各種氧化物夾雜，其中大塊夾雜為高熔點(diǎn)復(fù)合氧化物，分散夾雜或?yàn)楹罄m(xù)熱軋過(guò)程中夾雜物破碎后，隨基體變形的產(chǎn)物。
????（2）硬質(zhì)點(diǎn)區(qū)域和非硬質(zhì)點(diǎn)區(qū)域的基體組織均為鐵素體＋珠光體，未見(jiàn)其他異常組織。棒材表層與中心區(qū)域的珠光體尺度有明顯差別，這與熱軋棒材溫度分布與軋制變形量差異有關(guān)，不是形成加工硬相的原因。
以上資料由上海艾荔艾金屬材料有限公司提供，歡迎新老客戶來(lái)電洽購(gòu)。
本文來(lái)自上海艾荔艾金屬材料有限公司http://www.85978597.cn，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。