20CrMnTiH齿轮钢质量现状与分析
汽车齿轮用20CrMnTiH钢顶锻裂纹产生原因及改进措施
汽 车齿轮用 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 顶锻 裂纹 ０ ｒ ＴＨ钢 产 生 原 因及 改进 措 施
吴迪 孙 东升 王 海峰
（ 本钢股 份特 殊钢 厂， 宁本溪 １ ７０ ） 辽 ０ ０ １ 摘 要： 汽车齿轮用 ２ Ｇ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ钢热顶锻时产生表面裂纹 ， 对存在缺 陷的钢材进行 高低 倍检验及对 生产过程工 艺参
≤
０ ２ ．５ ０ ０ ．６
０ ０ ～ ．４
Ｏ．１ ０ ０． Ｏ７
铁 素体 ＋珠 光 体 ， 孔 周 围无脱 碳 。 针
圉
３４组织 缺 陷对 热顶 锻 裂纹 的影 响 ．
由于钢 材 存 在 裂纹 、表 面 气 孔 和 皮 下气 孔 ， 加 热 炉 内表 面缺 陷外 露被 氧 化 而 形成 脱 碳 层 ， 陷 处 缺 强 度 降低 ， 热 顶 锻 下 ， 下 部 位 存 在 很 大 的压 应 在 上
表 １ ２ Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ钢的化学成 分和 末端检测 结果
项目
Ｃ Ｓ ｉ ＾ ｆ ｎ
化 学 成 分／ ％
Ｐ Ｓ Ｃ ｒ Ｎｉ Ｃ ｕ
Ｔ ｉ
末端／ பைடு நூலகம் 职
丁 ｇ
３ ～ ６
４ ２ ４ ０
Ｊ１ ５
２ ～ ８
３ ５ ３ ２
标准 检 验 值
１ 前言
２０ ０ ９年 特 钢 出 现 一 批 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 钢 质 量 异 Ｏ ｒ ＴＨ
过 程 没有 问题 。为查 出原 因 ， 取表 面 裂 纹 严 重 的锻
件进行低倍检验及其缺 陷处显微组 织和 夹杂物检
测分 析 。
议 ，出厂 检验 和 用 户入 厂 检验 均没 有 发 现 问题 ， 但 是用户 在热 项 锻过 程 中表面 裂 纹 （ １出现 率达 到 图 ） ２ ％。对钢 材 表面 进 行修 磨 处 理 ， 有 发现 钢 材 表 ８ 没 面缺 陷， 且表 面修 磨后 ， 裂纹 出现 率没有 降 低 。锻 造
20CrMnTiH齿轮钢氧氮分析
氮含量的措施。通过改进炼钢工艺，达到提高质量的目的。
关键词: 氧、氮含量；炼钢工艺；低碳合金钢
中图分类号：TF762+.3
文献标识码：A
文章编号：1672—4224（2017）02—0006—04
Analysis on Variation of Oxygen and Nitrogen Content of 20CrMnTiH GearSteel
（2）LF 精炼工艺。LF 精炼站采取双工位，进站 后首先送电化渣提温，分别加入电石、硅铁粉、铝渣 球等调渣剂，精炼炉必须保证白渣 15min 以上，喂丝 前加钛铁合金，冶炼时间≥40min，喂钙线≥200m/ 炉。软吹 10 min 后静置，静置 5 min 后出站吊包至连 铸回转台。
（3）连铸工艺。连铸采取双中包十流浇铸，铸坯断 面 150 mm×150 mm。连铸采用大包下渣检测装置，防 止大包下渣。连铸全程（从大包、中包、结晶器）保护浇 铸，减少钢水二次氧化，防止水口结瘤，结晶器液面控 制采用“黑液面”操作。正常浇铸中包液位不得低于 15t，最后停浇中包液位低于 15t 此液位的铸坯应切 除。大包结束须留钢水大于 1.5t。连铸采取恒拉速操 作，最大拉速≤2.0m/min。中间包正常工作液面为 850 mm，此时中间包容量约为 37.6 t；中间包溢流液面 为 950 mm，此时中间包容量约为 42.6 t。一套中间包 由左右两个 5 流中间包及包盖组成，对称砌筑，两个 中间包入口间距 1800 mm。浸入式水口插入深度 50～110 mm，浇铸过程水口采用变渣线操作。
3 取样及样品分析
钢中的的洁净度会影响钢材的强度和韧性等性 能，夹杂物的控制是生产高端齿轮钢的重中之重。钢 中夹杂物的成分、形态、尺寸以及分布直接影响着齿 轮钢的的工艺性能和产品质量。在大多情况下，尽可 能去除钢中的夹杂物可以提高钢材的洁净度。
2024年齿轮钢市场前景分析
齿轮钢市场前景分析引言齿轮钢是一种常用于制造齿轮等机械零件的特殊钢材。
随着工业化进程的不断推进，齿轮钢市场需求逐渐增加。
本文将对齿轮钢市场的前景进行分析，并探讨其发展趋势。
齿轮钢市场现状目前，全球齿轮钢市场规模不断扩大。
不同国家和地区由于经济发展水平、工业基础等因素的不同，对齿轮钢的需求量也有所差异。
然而，总体来说，齿轮钢市场呈现出稳步增长的局面。
齿轮钢市场驱动因素1. 工业自动化趋势的提升随着工业自动化水平的提高，对齿轮的需求也在不断增加。
齿轮作为机械传动装置的核心部件，直接影响到设备的运转效率和稳定性。
因此，随着工业自动化水平的不断提升，对高质量、高性能齿轮钢的需求也在增加。
2. 汽车行业的快速发展汽车行业作为齿轮钢的主要应用领域之一，对齿轮钢的需求量巨大。
随着全球汽车市场的不断扩大，尤其是电动汽车和新能源汽车的兴起，对高强度、高耐磨齿轮钢的需求也在不断上升。
3. 新兴工业的兴起随着信息技术、航空航天、能源等新兴产业的快速发展，对高性能、耐磨、耐腐蚀齿轮钢的需求也在不断增加。
这些新兴产业对齿轮的要求更高，要求齿轮具备更好的承载能力和更长的使用寿命，这就对齿轮钢的质量和性能提出了更高的要求。
齿轮钢市场发展趋势1. 齿轮钢质量要求提高随着市场对高性能齿轮的需求增加，齿轮钢的质量要求也越来越高。
以往的普通齿轮钢已经难以满足市场需求，因此，市场上对高强度、高韧性、高耐磨、耐腐蚀齿轮钢的需求会持续增加。
2. 高性能齿轮钢的研发与应用随着科技的不断进步，高性能齿轮钢的研发也会取得更大的突破。
新型合金材料、先进生产技术的应用将使齿轮钢具备更好的性能，满足市场对高质量齿轮钢的需求。
3. 环保和可持续性在齿轮钢的生产过程中，环保和可持续性也成为市场关注的焦点。
生产工艺的改进和环保技术的应用将成为齿轮钢企业的重要发展方向。
同时，可再生能源的推广和应用也将对齿轮钢市场带来新的机遇。
结论综上所述，齿轮钢市场前景广阔。
渗碳处理20CrMnTiH和20CrNiMoH齿轮材料滑动摩擦学特性研究
渗碳处理20CrMnTiH和20CrNiMoH齿轮材料滑动摩擦学特性研究近年来，随着工业化的高速发展和机械制造技术的进步，齿轮材料的应用领域越来越广泛。
对于齿轮材料而言，摩擦学性能是一项非常关键的技术指标，直接关系到齿轮工作的寿命和效率。
因此，研究齿轮材料的滑动摩擦学特性，对于提高齿轮的工作效率和寿命具有重要意义。
20CrMnTiH和20CrNiMoH是常用的齿轮材料，其性能特点主要表现在硬度、强度和耐磨性等方面。
为了进一步提高其工作寿命和效率，需要对其滑动摩擦学特性进行研究。
在研究中，采用了渗碳处理工艺对20CrMnTiH和20CrNiMoH进行处理，以改善其表面硬度和耐磨性。
接下来，通过滑动摩擦学实验，对渗碳处理前后的20CrMnTiH和20CrNiMoH齿轮材料进行了性能测试和分析。
结果显示，经过渗碳处理后，20CrMnTiH和20CrNiMoH表面硬度均得到了显著提高。
同时，在滑动摩擦学实验中，渗碳处理后的齿轮材料摩擦系数明显降低，滑动磨损率也有所减小。
这表明，渗碳处理能够有效地改善齿轮材料的摩擦学性能，从而提高其工作效率和寿命。
此外，在研究中还发现，20CrMnTiH和20CrNiMoH齿轮材料的滑动摩擦学性能受到工作温度的影响较大。
随着温度的升高，其摩擦系数和滑动磨损率均有所增大。
因此，在实际应用中，需要考虑到工作温度的影响，采取相应的措施来保证齿轮材料的摩擦学性能和工作寿命。
综上所述，通过渗碳处理工艺对20CrMnTiH和20CrNiMoH进行处理，能够改善其滑动摩擦学特性，提高其工作效率和寿命。
此外，工作温度也是影响齿轮材料摩擦学性能的主要因素之一，需要在设计和选材的过程中加以考虑。
今后的研究中，可以进一步探讨其他改善齿轮材料摩擦学性能的方法，为工业生产提供更好的材料选择。
除了渗碳处理，还有一些其他的方法也可以用于改善齿轮材料的摩擦学性能，如表面喷涂、化学表面处理等。
其中，表面喷涂是一种常用的方法，在工业生产中得到广泛应用。
2023年齿轮钢行业分析报告及未来五至十年行业发展报告
齿轮钢行业分析报告及未来五至十年行业发展报告目录概述 (4)一、齿轮钢企业战略选择 (5)(一)、齿轮钢行业SWOT分析 (5)(二)、齿轮钢企业战略确定 (6)(三)、齿轮钢行业PEST分析 (6)1、政策因素 (6)2、经济因素 (7)3、社会因素 (8)4、技术因素 (8)二、齿轮钢行业政策环境 (8)(一)、政策持续利好齿轮钢行业发展 (8)(二)、齿轮钢行业政策体系日趋完善 (9)(三)、一级市场火热,国内专利不断攀升 (9)(四)、宏观环境下齿轮钢行业定位 (10)(五)、“十三五”期间齿轮钢业绩显著 (10)三、齿轮钢行业财务状况分析 (11)(二)、现金流对齿轮钢业的影响 (13)四、齿轮钢企业战略目标 (13)五、齿轮钢产业未来发展前景 (13)(一)、我国齿轮钢行业市场规模前景预测 (14)(二)、齿轮钢进入大规模推广应用阶 (14)(三)、中国齿轮钢行业的市场增长点 (14)(四)、细分齿轮钢产品将具有最大优势 (15)(五)、齿轮钢行业与互联网等行业融合发展机遇 (15)(六)、齿轮钢人才培养市场广阔，国际合作前景广阔 (16)(七)、齿轮钢行业发展需要突破创新瓶颈 (17)六、关于“十四五”齿轮钢业发展战略规划的建议 (18)(一)、齿轮钢业“十四五”战略规划简介 (18)1、齿轮钢业的社会化 (18)2、大规模的齿轮钢业 (19)(二)、“十四五”期间齿轮钢业的市场应用方向 (19)(三)、十四五”期间齿轮钢业的发展重点 (20)七、齿轮钢行业竞争分析 (20)(一)、齿轮钢行业国内外对比分析 (20)(二)、中国齿轮钢行业品牌竞争格局分析 (21)(三)、中国齿轮钢行业竞争强度分析 (22)1、中国齿轮钢行业现有企业的竞争 (22)2、中国齿轮钢行业上游议价能力分析 (22)3、中国齿轮钢行业下游议价能力分析 (22)4、中国齿轮钢行业新进入者威胁分析 (23)5、中国齿轮钢行业替代品威胁分析 (23)八、齿轮钢成功突围策略 (23)(一)、寻找齿轮钢行业准差异化消费者兴趣诉求点 (23)(二)、齿轮钢行业精准定位与无声消费教育 (23)(三)、从齿轮钢行业硬文广告传播到深度合作 (24)(四)、公益营销竞争激烈 (24)(五)、电子商务提升齿轮钢行业广告效果 (25)(六)、齿轮钢行业渠道以多种形式传播 (25)(七)、强调市场细分，深耕齿轮钢产业 (25)九、齿轮钢行业多元化趋势 (26)(一)、宏观机制升级 (26)(二)、服务模式多元化 (26)(三)、新的价格战将不可避免 (26)(四)、社会化特征增强 (27)(五)、信息化实施力度加大 (27)(六)、生态化建设进一步开放 (27)1、内生发展闭环,对外输出价值 (27)2、开放平台,共建生态 (28)(七)、呈现集群化分布 (28)(八)、各信息化厂商推动齿轮钢发展 (29)(九)、政府采购政策加码 (29)(十)、个性化定制受宠 (30)(十一)、品牌不断强化 (30)(十二)、互联网已经成为标配“风生水起“ (30)(十三)、一体式服务为发展趋势 (31)(十四)、政策手段的奖惩力度加大 (31)概述近年来，齿轮钢行业市场火爆，其应用场景跨越式发展的根本原因在于技术、安全和多样性的创新。
20CrMnTiH钢差速器齿圈局部断齿原因分析
20CrMnTiH钢差速器齿圈局部断齿原因分析对断裂的20CrMnTiH差速器齿圈的材料、断口进行了分析检测。
结果显示，化学成分符合标准要求，金相分析、硬度检验显示热处理过程正常。
通过对裂纹渗碳层情况综合分析和对锻造过程进行排查，认为该裂纹为锻造过程导致，其原因与原材料表面缺陷有关。
标签：锻造折叠；渗碳层；断口；表面缺陷0 引言差速器齿圈是汽车重要的传动部件，需承载较大的交变应力，要求具有较高的强度和韧性。
某汽车差速器齿圈装车行驶3000km后两个齿发生断裂，见图1所示。
该差速器齿圈选用20CrMnTiH，具体工艺流程为：原材料入厂—锻造—正火—机加工—热处理—清洗。
本文通过断裂齿进行化学成分、显微组织、宏微观断口分析，找到造成该差速器齿圈断齿的主要原因，并提出相应改进措施。
1 试验材料与方法首先对断口进行宏观和微观形貌分析，判断断裂起源部位和断裂的性质。
然后在断裂部位取样，为了通过扫描电镜进行断口容貌及微观形貌分析，将齿轮截为3断。
将试样1低温切割为沿着差圈钢材的轧制方向，在断裂部位进行切割，为纵向试样1a和试样1b，主要检测其非金属夹杂物，带状组织和流线等材料组织缺陷。
2 试验结果与分析2.1 化学成分分析在齿轮试样3的本体上进行了取样，对其化学成分进行了检测，结果见表1，检测结果符合GB/T5216-2014《保证淬透性结构钢》要求。
2.2 硬度检验试样1a齿面硬度检测其HV为831.11正常；试样1b的断裂最深处进行了两次取样，分别为HV145.81和HV139.449，说明该组织硬度非常低，疑似夹杂物或其它不明组织；对试样2的a处进行硬度检测，在疑似夹杂物或其它不明组织处，检测硬度为HB142.56，然后在试样2的心部组织处任意位置取样，测得其硬度为HV326.50，在疑似夹杂物或其它不明组织的混合处取样，测得其硬度为HV226.289。
2.3 金相检验对试样1a的平直裂纹和拐角裂纹处，均检测到渗碳层。
20crmntih材料标准
20crmntih材料标准
20CrMnTiH是一种具有较高强度、韧性和耐磨性的合金钢材料，执行标准是GB/T 3077-2015《合金结构钢技术条件》。
以下是该材料的主要信息：
1.成分：包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、铬（Cr）、
钛（Ti）和镍（Ni）等元素。
具体的化学成分范围请参考GB/T 3077-2015标准。
2.力学性能：屈服强度、抗拉强度、延伸率和冲击韧性等是
20CrMnTiH材料的主要力学性能指标。
3.用途：广泛用于汽车行业，特别是制造传动齿轮。
其淬透性较高，
在保证淬透情况下，特别是具有较高的低温冲击韧性。
4.处理：20CrMnTi表面渗碳硬化处理用钢，具有良好的加工性，加
工变形微小，抗疲劳性能相当好。
电炉20CrMnTiH齿轮钢质量现状与质量控制
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｓａ ｉｇ ｗｉｈ ｔ ｅ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｓ ｒ ｉｅ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ｍａｌ ａ ｌｔ ｉｈ ｍｕｓ ｅ ｍｅ ｕ ｉｇ ｔ ｅ ｍａ ｔａ ｔ ｔｒ ｎ ｔ ｈ ｅ ｕｉ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｅｖ ｃ ａ ｉｉ ｎ ｌｅ ｂｉ ｙ ｗｈｃ ｔ ｉ ｔｂ ｔｄ ｒｎ ｈ —
高 ２ ＣＭｎ ｉ 的 质 量 控 制 能 力 ，对 提 高 特 钢 厂 ０ ｒ ＴＨ钢
２ ＣＭ Ｔ ０ ｒｎｉ Ｈ钢质量水平 、增加市场占有率 ，以及增 强企业的核心竞争力 ，有着十分重要的意义。
２ ２ ＣＭｎ ｉ 齿轮钢 的 应用 基本 要 求 ０ ｒ ＴＨ
标准 号
Ｊ ９
其他要求
劳损坏中的主要表现形态是表面接触疲劳 ，它是齿 轮失效最普遍 的形式 ，主要 表现 为点 （ ）蚀或 坑
剥 落 。接 触疲 劳 损坏 的 主要 内 因是 钢 中难变 形 的氧
． 一 一
满意的工作性能。
２
．
刖 菁
２ ＣＭｎ ｉ 钢是 目前 国内用 于制造 各 种工 程 机 ０ ｒ ＴＨ
１ 加工性要求 齿轮行业的第一要务是加工出合格的齿轮 ，因 此 ，衡量齿轮钢 的质 量 ， “ 可加 工性” 质量 是前
械 、汽车 、农用车等传动齿轮 、齿轮轴材料中使用 ’
ｇ ｓｉｎ ． ｅｔ ｓ ｏ
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表 ３ 齿轮钢的晶粒 度和非金属夹杂 （ ） 级 项目 晶 度 Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｃ Ｃ Ｄ Ｄ 粒 细 粗 细 粗 细 粗 细 粗
轧钢专业。现为特钢 事业部助理工程师 ， 从事质量检查工作 。
４ ５
李 金浩 ， ：０ ｒ ＴＨ齿轮 钢质 量现 状 与分析 等 ２ ＣＭｎ ｉ
成 分 如表 ４所示 。
表 ４ 影响淬透性主要元素的化学成分 ％
图 ３ ２ ＣＭｎ ｉ 锰 元 素 分 布 ０ ｒ ＴＨ钢
电炉 钢锰 含 量主 要集 中在 ０ ８ ％ ～０９ ％ ， ．６ ．０ 极 差 ００％ ， ．４ 均值 ０ ８ ％ ， 炉 之 间 锰 含 量 波 动 范 围 ．９ 每 大 ， 含 量 偏 中 下 限 ， 炉 钢 锰 含 量 主 要 集 中 在 锰 转 ０ ９ ％ ～ ．５ ， 差 ００ ％ ， ．０ ０９ ％ 极 ．５ 均值 ０９ ％ ， 炉 之 ．２ 每
作者简介： 李金浩 （９ ７一） 男 ，０ ０年 ７月毕业于 内蒙古科技 大学 １８ ， ２１
最高 级别 不 大 于 ３级 ， 者 之 和不 大 于 ５５级 。统 二 ． 计数据 表 明 （ ３ ： 表 ） 电炉 钢 与转 炉 钢 非 金 属 夹杂 控 制在 较低 级别 ， 中 电炉 钢 ｃ细 、 其 ｃ粗 均为 ０级 ， 夹 杂物 去除 情况 良好 ， 这是 由于 钢包 吹氩条 件下 ， 中 钢 固相 夹杂 物随气 泡 上 浮 而去 除 ， 用 低 强 度 吹氩 并 采 适 当延长 时间有 效 的提 高钢 洁 净 度 ， 除 细 小 的夹 去
２ 齿轮钢质量现状与分析
由表 ２可 以看 出 ， 电炉钢 Ｐ含 量 均 值 ０ ０７ ， ． １％
２１ ０ １年 １～８月 ， 生 产 ７ ０ ８炉 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 共 ４ ０ ｒ ＴＨ
ｓ 含量均值 ０ ００ ， ．１％ 转炉钢 Ｐ含量均值 ０ ０９ ， ．１％ Ｓ 含量均值Ｏ ００ ， ．１％ 无论是电炉钢或者是转炉钢 ， 其 有害元素硫磷控制得 比较好Ｏ通过降低钢 中的 Ｓ Ｐ 、
第 ２期 （ 第 １８期 ） 总 ５ 的碳 含量 之差基 本控 制在 ± ．％ 内。 ０２
渗碳齿轮钢要求晶粒度不粗于 ５级 ， 电炉钢与
转炉 钢均 能达 到要 求 ， 材 的细 晶粒 是 制 品渗碳 层 钢 晶粒 细化 的基 础 。如 果 渗 层 晶粒 粗 大 ， 轮 在 使 用 齿 过程 中容 易剥 落 。原 因是粗 晶 的晶界 比细 晶的 晶界 具有 更 高 的碳 量 ， 而 更 容 易形 成 碳 化 物 。淬 火 时 从 碳化 物不 能充 分溶解 ， 因而 阻碍再 结 晶和 晶粒 细化 ，
２ ５ 齿轮 钢淬 透值 ．
月份
用预备热处理过的毛坯制成 ０ ５ｍ ２ ｍ标准试样
检 验钢材 的 末 端 淬 透 性 ： 处 理 工 艺 ： 火 ９０～ 热 正 ０ ９ ０ｏ 淬火 ８０± Ｃ， ２ Ｃ， ８ ５ｏ 统计 其 检 验 数 据见 表 ５ 表 、
６。
图 ６ ０ ｒ ＴＨ钢一次顶锻合格率变化 ２ ＣＭｎ ｉ
图 ５ ２ ＣＭｎ ｉ 钢钛 元 素 分 布 ０ ｒ ＴＨ
电炉钢钛 含量 主要 集 中在 ０ ０６ ～００ ５ ， ．５ ％ ．７ ％ 极 差 ０ ０９ ， 值 ０ ０６ ， 炉 钢 钛 含 量 主 要 集 ． １％ 均 ．６ ％ 转 中 在 ０ ０ ５ ～０ ０３ ， 差 ０ ０ ８ ， 值 ． ５％ ． ７％ 极 ． １％ 均
３ 结 论
１ 齿 轮钢总体 质 量 水平 控 制 在较 好 水 平 ， 能 ） 均 由表 ６数 据表 明 ， 电炉钢 淬 透值 Ｊ５均 值 ２ ． １ ６９ Ｈ Ｃ， Ｒ 淬透 值 带 宽小 于 等 于 ８Ｈ Ｃ 占 ８ ．％ ； 炉 Ｒ ０１ 转 钢 淬透值 Ｊ５均 值 ２ ． Ｒ 淬透 值带 宽小 于 等 于 １ ６ ９Ｈ Ｃ，
组 织性 能及 淬透性 ， 对齿轮 钢 的质量 现状作 出分析 。 并 关 键词 ：０ ｒ ｎ ｉ 齿轮 钢 ２ ＣＭ ＴＨ 淬 透性 化 学成分
表 ２ 磷硫有害元素分析
１ 前 言
２ ＣＭ ＴＨ齿 轮钢 是 国 内各 种 工 程 机 械 、 车 ０ ｒｎｉ 汽
等传动齿轮、 齿轮轴材料广泛使用的钢种 。工艺方 面要求化学成分 的均匀性 ， 更小的波动性 ， 钢液 的高 纯净 度 。
莱 钢 科技
２１ ０２年 ４月
２ ＣＭｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ齿轮 钢 质 量 现 状 与分 析
李金浩 ， 李 飞 ， 秦桂 芝 （ 特钢事 业部 ） ．
摘 要 ： ＣＭ ＴＨ钢是用于生产齿轮钢的渗碳用钢 ， ２ ｒｎｉ ０ 要求具有较好的淬透性及较窄的淬透性 带。以大量的实际测试数据为基础 ， 分别研 究电炉和转 炉冶炼的 ２ ＣＭ ＴＨ钢 的化 学成分、 ０ ｒ ｎｉ
蒜
霉 蕞 一
Ｓ ｉ Ｓ ｉ
从而使齿轮剥落的因素增强。
２ ４ 主 要化 学成分 ．
（ ） 炉钢 ａ电
（ ） 炉钢 ｂ转
图 ２ ０ ｒ ＴＨ钢硅元素分布 ２ ＣＭｎ ｉ
影 响淬 透 性 的 因素 是 很 多 的 ， 化 学 成 分 、 如 夹
电炉 钢硅 含量 主 要集 中在 ０ ２ ％ ～ ．５ ， ．０ ０ ２ ％ 极 差 ００％， ． ５ 均值 ０ ２ ％ ， 炉 钢 硅 含 量 主要 集 中在 ．２ 转
至 １×０ １ １ 时 ， 其接触疲劳寿命可提高 ４ 。 倍
表 ７ ０ ｒｎ ｉ ２ ＣＭ ＴＨ齿轮钢的氧含量／ ０ １
由 表 ５数 据 表 明， 炉 钢 淬 透 值 Ｊ 电 ９均 值 ３ ＨＲ 淬透 值带 宽 小 于 等 于 ８ＨＲ 占 ７ ． ％ ； ５ Ｃ， Ｃ ８ ５ 转
炉钢 淬透 值 Ｊ ９均值 ３ ． Ｃ， 透值 带 宽 小 于等 ４ ６ＨＲ 淬
锰 、 等元 素在加 热 时溶 人 奥 氏体 中 ， 大 了 Ａ Ｆ 钛 增 — ＋Ｐ相变 的形 核功 或 激 活能 ， 迟 和减 慢 Ａ Ｆ＋Ｐ 推 — 的转 变 ， 而 降 低 了 ２ ＣＭｎ ｉ 钢 的 临 界 冷 却 速 从 ０ ｒ ＴＨ 度 ， 加 了淬 透 性 。通 过 回归分 析 得 出 影 响淬 透 性 增 主要元 素 的 化 学 成 分 碳 、 、 、 、 硅 钛 铬 锰 Ｊ 。其 化 学
差 ００ ％ ， ．８ 均值 １０ ％ ， 炉 钢 铬 含 量 主要 集 中在 ．９ 转
元 素 ｃ、ｉＭｎ Ｃ 、ｉ Ｓ、 、ｒＴ 的分布直 方 图 。
１０ ％ ～ ．２ 极差 ０ ０ ％， ．５ １ １ ％， ．７ 均值 １０ ％。每 炉 ．８
图 １ ２ Ｃ Ｍ ＴＨ钢碳元素分布 ０ ｒｎｉ
于 ８ Ｈ Ｃ占 ７ ． ％ 。 Ｒ ８０
表 ６ ０ ｒ ＴＨ齿轮钢淬透性 ，１ （ Ｃ） ２ ＣＭｎ ｉ Ｊ５ ＨＲ
从 表 ７可 以看 出 ， 电炉 钢 氧平 均 含 量为 １． ５ ３× １ ～， 差 为 ８ ４； 炉 钢 氧 平 均 含 量 为 １． × Ｏ 极 ． 转 ５９ ｌ ， ０ ¨极差 为 ７ ８ Ｉ ． 。总 体 齿 轮 钢 氧 含 量控 制 在 ２ ０× １ Ｉ以下 。 ０６
０ １％ ～ ．１ ， 差 ００ ％ ， 值 ０ ２ ， ．９ ０２％ 极 ．２ 均 ．０ 每炉 之 间
莱钢 科技
２ １ ４月 ０ ２年
００５ 。 ．６ ％ 每炉 之 间钛 含量 波 动范 围大 。 由 以上 分析 可 以得 出 ， 元 素分 布在 中限 ， 碳 主要 合 金元 素锰 铬均 窄 范 围地 控 制 在标 准 的下 限 ， 出于
降成本考虑 。电炉钢集 中分布范围碳 、 、 、 、 硅 锰 铬 钛 极差 （ ） ０ ０ 、．５ ０ ０ 、．８ ０ ０９； 炉 钢 ％ 为 ．２ Ｏ ０ 、．４ ０ ０ 、． １ 转
集 中分 布 范 围碳 、 、 、 、 极 差 （ ） ０ ０ 、 硅 锰 铬 钛 ％ 为 ． ２ ０ ０ 、．５００ 、．１ ， 学成分 稳 定 。 ．４０ ０ 、．７ ００ ８化
２７ 齿轮 钢氧 含量情 况 ． 电炉 钢 、 炉 钢 的平 均 氧 含 量 见 表 ７ 转 。氧 含 量 对齿 轮疲 劳寿命 的影 响 ， 现在 已愈加 受到 重视 ， 根据 “ 山阳新钢种系列”３ Ｅ 介绍 ， ］ 当氧含量从 ２ １ Ｉ降 ５ｘ ０ ６
表 ５ ２ ＣＭｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ齿轮钢淬透性 。９ Ｈ Ｃ） Ｊ（ Ｒ
杂 、 析 、 氏体 晶粒 度 、 氏体 化温 度 、 问 、 火 偏 奥 奥 时 淬 介 质 、 格及 取样 部 位 等 。影 响 淬 透性 ２ ％ 。 ．２ ０２ ％ 极 ．４ 均 ．４
是 固溶在奥氏体 中的碳含量 ， 晶粒度大小也有一 与
间锰含 量波 动范 围大 ， 含量 偏 中下 限。 锰
Ｉ ｊ
Ｃ ｒ
Ｃ
（ ） 炉钢 ａ电
（ ） 炉 钢 ｂ转
图 ４ ２ ＣＭ ＴＨ 钢 铬 元 素 分 布 ０ ｒｎ ｉ
电炉 钢铬 含量 主 要集 中在 １０ ％ ～１１％ ， ．６ ．４ 极
图 】 ２ ３ ４、 别 为 ２ ＣＭｎ ｉ 齿 轮 钢 化 学 、 、 、 ５分 ０ ｒ ＴＨ
８Ｈ Ｃ占 ８ ． ％ 。 Ｒ ２９
达到 Ｇ ／ ５ １ Ｂ Ｔ２６—２０ ０４要 求 。采 取 炉 外 精 炼 技 术 ， 使得 冶炼 时化学 成 分 的精 确 控 制 得 到 了显 著 进 步 。 在钢水 冶 炼 时 ， 过 钢 包 精 炼 技 术 ， 进 行 成 分 微 通 可 调 ， 以将 硫磷 等有 害元素 含量 控制 到较低 水平 ， 可 低 倍组织 、 高倍组 织质量 优 良， 晶粒度 ７— ８级 ， 能满 均
对于电炉钢和转炉钢的低倍组织分别统计 ， 两 者一 般疏 松 与 锭 型 偏 析 均 为 ０ ５级 ， 低 于 Ｇ ／ ． 远 Ｂ Ｔ ２６ ２０ ５ １ — ０４标准的要求 ， 中心疏松波动范围不大 ， 均在可控范围之内， 低倍合格率 １０ ０ ％。 ２ ２ 有 害元素 分析 ． 钢液 中 ＳＰ等是 易 偏 析元 素 ， 钢 液 中的 含量 、 在 和分布形态影响铸坯 的中心偏析和中心疏松。通过 冶炼洁净钢 ， 采用铁水预处理或钢包脱硫等技术 ， 降 低钢 液 中 Ｓ Ｐ等易偏 析元素含量 ， 、 提高 钢水纯净 度， 可有效 防止 中心偏析和中心疏松的产生。