专利名称：楔横轧工艺生产中重载汽车齿轮轴毛坯用钢及其制造方法
技术领域：
本发明涉及冶金技术领域中的合金钢类，具体地讲，涉及一种楔横轧工艺生产中/ 重载汽车齿轮轴毛坯用钢及其制造方法。
背景技术：
近年来，随着我国汽车工业高速发展，汽车零部件制造业呈现出持续高速增长的态势。受国家内需投资、大工程相继开工建设、物流市场繁荣等因素的影响，重卡市场的发展前景最为看好。目前，中国一汽集团公司、二汽公司、中国重汽公司、山东临工、江西龙工集团、浙江中马、北方奔驰等大型企业都普遍采用楔横轧技术生产的变速箱齿轮轴毛坯生产汽车用齿轮轴，其用量不断扩大，对其综合性能的要求也越来越高。汽车齿轮轴是变速箱的重要零件，是典型的汽车轴类零件，具有细长和多台阶的
特点。齿轮轴的主要作用是支撑回转零件，实现回转运动并传递转距和动力，具备传动效率
高、结构紧凑和使用寿命长等一系列优点，是汽车和工程机械转动的重要零件之一。齿轮
轴在运转过程中主要承受冲击性负荷、扭矩与弯曲载荷的作用，同时也承受因摩擦及安装
误差产生的扭转载荷作用，承受交变应力或重复应力。因此，要求齿轮轴有足够的强度和
韧性、良好的抗疲劳性能、表面有良好的耐磨性能和抗冲击性能，其强度、刚度及疲劳寿命
等指标的高低直接影响到汽车传动系统的稳定性和整车的安全性；要求使用钢材具有良好的淬透性和细晶粒度、洁净度高、气体及非金属夹杂含量低等特点，否则齿轮轴极易发生断 m农。生产轴类零件的传统工艺是在锻锤或热模锻压力机上模锻，但这种工艺生产出的锻件精度低、材料利用率低、加工余量大，楔横轧技术的出现有效地解决了这一难题。楔横轧工艺是一项少切削或无切削加工的塑性成形新技术，以其连续、局部的成形方式，在阶梯轴和回转类零件的制造方面显示出特殊的优势。用楔横轧技术生产轴对称变断面阶梯零件，即，铁路车辆车轴、汽车轴、电机轴、拖拉机轴及其它机器零件的实心和空心产品，可以代替锻造制坯和粗车加工。该工艺具有产品质量好、生产效率高、金属消耗低、设备简单、节能环保等特点。采用楔横轧工艺生产轴类零件与锻造法相比综合成本平均下降30%左右， 符合绿色、节能汽车用钢的发展方向。目前，我国已投产的楔横轧生产线有100多条，广泛地用于汽车、拖拉机、摩托车、 内燃机等轴类毛坯零件的生产。据统计，2009年全国年需轴类毛坯件约为1500万吨，按楔横轧覆盖率40%计算，达到600万吨/年。随着我国汽车工业的高速发展，具有诸多优点的楔横轧工艺在生产汽车用轴类零件中必将得到更为广泛的应用。楔横轧工艺与锻造等传统工艺相比对钢的综合质量提出了更高的要求，主要包括钢液洁净度高，具有极低的氧含量、气体及夹杂物含量低；钢材的组织致密性、均勻性好、带状组织级别低2级)，具有良好的低倍组织、疏松及偏析级别低(<幻；优良的表面质量、细晶粒度(> 7级)；末端窄透性稳定、带窄(< 6)、良好的延伸性能、良好的压力加工性能及综合机械性能。
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长期以来，用户主要采用40Cr、20CrMnTiH、20CrMo、;35CrMo、42CrMo等传统钢种生产齿轮轴产品，随着汽车产品升级，上述钢种由于淬透性以及性能的局限性，不能满足汽车高使用性能，特别是中/重载汽车用高强度、大截面齿轮轴性能要求，尤其是不能满足采用楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯制造齿轮轴的性能要求。因此，在现有传统生产齿轮轴用钢的基础上，根据楔横轧生产工艺特点及齿轮轴用钢性能要求，通过合理设计钢种成分、创新制备方法，使中/重载汽车齿轮轴用钢满足性能要求、特别是满足采用楔横轧加工工艺生产的齿轮轴毛坯制造中/重载汽车齿轮轴的性能要求，对下游齿轮轴加工企业节能降耗、降低生产成本等具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能满足中/重载汽车的高强度、大截面齿轮轴的性能要求的楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢及其制造方法。为了实现上述目的，本发明提供了一种楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢，所述中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的化学成分质量百分比为C :0. 37% 0. 44%, Si 0. 15% 0. 35%，Mn :0. 55% 0. 90%，P 彡 0. 030%，S 彡 0. 035%, Cr :0. 85% 1.25%， Mo 0. 15% 0. 35%，Ti :0. 02% 0. 05%, Alt :0. 020% 0. 050%，H 彡 2. 5X10_4%，N 30Χ1(Γ4% 70Χ1(Γ4%，Τ. 0彡15Χ1(Γ4%，余量为！^e及不可避免的杂质。更优选地，楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的化学成分质量百分比为 C 0. 39% 0. 41 %，Si 0. 20 % 0. 28 %，Mn :0. 70 % 0. 80 %，P 彡 0. 018%, S^O. 010 %, Cr 1. 00 % 1. 10 %，Mo :0. 18 % 0. 22 %，Ti :0. 03 % 0. 04 %，Alt 0. 020% 0. 040%, H ^ 2· 0Χ1(Γ4%，Ν :30Χ1(Γ4% 70Χ1(Γ4%，Τ· 0 彡 15Χ1(Γ4%，余量为1 及不可避免的杂质。为了实现本发明的另一目的，提供了一种楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的制造方法，所述方法包括初炼、精炼、真空精炼、连铸、轧制和精整，其中，在所述初炼工序中，炉料结构中铁水比例>^wt%，无渣或少渣出钢过程中，根据实际终点C含量预先加入碳粉，然后加入预熔低熔点调渣剂及石灰组成的混合渣料，其中，混合渣料中预熔低熔点调渣剂与石灰按重量比1 1进行混合，并且钢包内混合渣料的加入量为IOkg/ t钢 15kg/t钢；在所述精炼工序中，精炼后且真空精炼工序前进行扒渣操作，扒渣量为 1/3-3/5 ；在连铸工序中，浇注后铸坯入缓冷坑缓冷，缓冷时间> 24h0更优选地，调S剂的主要成分可为Al2O3 :40wt% 55wt%，Si& :5wt% IOwt %， CaO :20wt%~ 30wt%, MgO :3wt%~ 8wt%。更优选地，在所述初炼工序中，初炼炉为电炉或转炉，配碳量为1.20Wt% 4. 30wt%，控制初炼炉冶炼终点C为0. 12wt% 0. 25wt %, P彡0. 015wt%，出钢温度为 16201665 O。更优选地，在所述初炼工序中，加入混合渣料后，加入合金和含铝脱氧剂，其中，所述合金为硅锰、铬铁或钼铁中的至少一种，含铝脱氧剂的加入量为1. 2kg/t钢 2. Okg/t 钢。更优选地，在精炼工序中，精炼炉采用LF炉，采用碳粉+碳化硅扩散脱氧和喂入铝线强脱氧的复合脱氧方式脱氧，在LF炉出钢前喂铝线调整钢中铝含量，喂入硅钙线对夹杂物做变质处理并深脱氧，其中，碳粉+碳化硅的添加量为^g/t钢 4kg/t钢，铝线的添加量为0. 6kg/t钢 lkg/t以进行强脱氧，硅钙线的加入量为0. 01kg/t钢 0. lkg/t钢。更优选地，在真空精炼工序中，真空精炼炉采用VD炉或RH炉，真空精炼炉在真空度671 以下保持时间为13min 18min，真空处理后H彡2. 0X 10_Vt%，钢液经真空精炼回到常压状态后，控制底吹氩气流量为120L/min ^OL/min，压力为0. 20MPa 0. 40Mpa, 保持软吹时间为12min 25min，其中，软吹状态为渣面微动，钢液不裸露。更优选地，在连铸工序中，钢液全保护浇注，钢包和中间包均加盖保温，中间包钢液面采用低碳高碱度覆盖剂及碳化稻壳双层保温，采用(M+F)组合电磁搅拌，低过热度浇注。更优选地，在初炼工序中，在出钢过程中进行吹氩搅拌，出钢前期、中期控制氩气压力为1. 40MPa 0. 80Mpa，后期控制氩气压力为0. 60MPa 0. 20Mpa，初炼炉出钢完毕后至钢液转至精炼工位前，控制氩气流量为使渣面微动。更优选地，在精炼工序中，LF炉精炼白渣保持时间为> 15min，控制终渣主要成分为 CaO 为 45wt % 55wt %，SiO2 为 12wt % 15wt %，Al2O3 为 15wt % 20wt %， FeO+MnO 彡 1. 0wt%。更优选地，在精炼工序中，LF炉精炼使钢液实现窄成分控制，同一批次C: 士0. 01wt%, Si, Al 士0. 03wt%, Mn.Cr 士0. 02wt%, Mo 士0. 01wt%, Ti 士0. 010wt%o更优选地，在连铸工序中，连铸正常浇注中间包钢液液面800mm 850mm，电搅拌参数为M-EMS 200A/3HZ和F-EMS 100A/12HZ，钢液浇注过热度为15°C 25°C,比水量为 0.30L/kg 0. 35L/kg。更优选地，在连铸工序中，铸坯矫直温度> 910°C。更优选地，在轧制工序中，轧制时加热温度为1150°C 1200°C，允许温差为彡30°C，加热时间为2. 5h 3. 5h，开轧温度为1100°C 1180°C，终轧温度为930°C 1000°C，轧后缓冷并控制冷却速度为0. 50C /min 1. 5°C /min。
具体实施例方式以下，将详细说明本发明的实施例。本发明的目的主要针对目前我国常用汽车齿轮轴用钢不能满足中/重载汽车的高强度、大截面齿轮轴的性能要求，尤其是不能满足采用楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯制造齿轮轴的性能要求，因此提出一种中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢及其制备方法，使中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢满足性能要求、特别是满足采用楔横轧加工工艺生产的齿轮轴毛坯制造中/重载汽车齿轮轴的性能要求。根据本发明，一种利用楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的化学成分为 C 0. 37wt % 0. 44wt %，Si :0. 15wt % 0. 35wt %，Mn :0. 55wt % 0. 90wt %， P 彡 0. 030wt%, S ^ 0. 035wt%，Cr :0. 85wt% 1. 25wt%，Mo :0. 15wt% 0. 35wt%, Ti 0. 02wt% 0. 05wt%,Alt :0. 020wt% 0. 050wt%,H^ 2. 5X l(T4wt%，N :30X l(T4wt% 70 X 10_Vt %，T. 0彡15 X 10_Vt %，余量为！^及不可避免的杂质。优选的化学成分质量百分比为C 0. 39wt % 0. 41wt %，Si :0. 20wt % 0. 28wt %，Mn 0. 70wt % 0. 80wt %, P ^ 0. 018wt %, S ^ 0. OlOwt %, Cr 1. OOwt % 1. IOwt %, Mo 0. 18wt % 0. 22wt %, Ti :0. 03wt % 0. 04wt %, Alt :0. 020wt % 0. 040wt%,H ^ 2. OX l(T4wt%,N :30X l(T4wt% 70X IO^wt%,T. O ^ 15X IO^wt%，余量为1 及不可避免的杂质。因此，根据本发明的楔横轧生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢是在传统汽车轴类用Cr-Mo系合金钢成分的基础上，进一步优化成分设计，控制钢中Ti 0. 02wt%
0.05wt %、Alt :0. 020wt % 0. 050wt %, Τ. 0 ^ 15Χ l(T4wt %, H ^ 2. 5Χ l(T4wt %, N 30X lO—Vt^i 70X lO—Vt^，充分利用铝脱氧、钛固氮及凝固过程中生产AlN、Ti (NC)钉扎晶界，阻碍晶粒长大的作用，显著提高钢液的洁净度和轧材的晶粒度。下面将详细描述根据本发明的楔横轧生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的制备方法。根据本发明的楔横轧生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的制备方法包括初炼、 精炼、真空精炼、连铸、轧制、精整等工艺步骤，具体步骤如下(1)初炼初炼炉为电炉或转炉，初炼炉采用“废钢+铁水”的炉料结构，炉料结构中铁水比例彡55wt%，配碳量可为1. 20wt% 4. 30wt%。在初炼过程中，完成钢液的脱碳脱磷，同时氧化脱碳均勻沸腾，去除钢中部分H和 N。控制初炼炉冶炼终点C 0. 12wt% 0. 25wt %, P彡0. 015wt%，出钢温度为1620°C 1665 O。出钢采用无渣或少渣出钢，具体地讲，出钢过程顺钢流，根据实际终点C含量，提前加入适量碳粉，后加入预熔低熔点调渣剂及石灰组成的混合渣料、合金及含铝脱氧剂，以对钢液进行脱氧并对炉渣进行改质处理，其中，渣料中预熔低熔点调渣剂与石灰按重量比 1 1进行混合，并且钢包内渣料加入量为10kg/t钢 15kg/t钢；所述的合金为硅锰、铬铁、钼铁等，但本发明不限于此，具体的合金加入种类和加入量根据钢的成分而定；含铝脱氧剂的加入量为1. 2kg/t钢 2. Okg/t钢。例如，调渣剂的主要成分为=Al2O3 :40wt%~ 55wt%, SiO2 :5wt%~ IOwt %, CaO :20wt%~ 30wt %, MgO :3wt%~ 8wt%，本发明的调渣剂不限于此，只要能够满足降低渣的熔点并且具有精炼渣的功能，如起泡遮蔽电弧、吸附夹杂物等。更优选地，在出钢过程中进行吹氩搅拌，出钢前期、中期控制氩气压力为
1.40MPa 0. 80Mpa，后期控制氩气压力为0. 60MPa 0. 20Mpa ；初炼炉出钢完毕后至钢液转至精炼工位前，控制氩气流量以渣面微动为宜。(2)精炼精炼炉采用LF炉，在精炼炉送电化渣、调渣、喂线、搅拌，进行钢液的脱氧脱硫，去除夹杂，调整成分，控制温度等处理。采用碳粉+碳化硅扩散脱氧和喂入铝线强脱氧的复合脱氧方式脱氧，出钢前喂入硅钙线对夹杂物做变质处理并深脱氧，其中，碳粉+碳化硅的添加量为^g/t钢 4kg/t钢，铝线的添加量为0. 6kg/t钢 lkg/t以进行强脱氧，并且硅钙线的加入量为0. Olkg/1钢 0. lkg/t钢。优选地，LF炉出钢后，入真空精炼炉前进行扒渣操作，扒渣量为1/3-3/5。更优选地，LF炉精炼白渣保持时间为> 15min,控制终渣主要成分为(Ca0)45wt % 55wt %, (SiO2) 12wt % 15wt %, (Al2O3) 15wt % 20wt %,(FeO)+ (MnO)彡1.0Wt%。另外，LF炉精炼使钢液实现窄成分控制，使得同一批次中C 士0. 01wt%, Si, Al 士0. 03wt%, Mn.Cr 士0. 02wt%, Mo 士0. 01wt%, Ti 士0. 010wt%o(3)真空精炼真空精炼炉采用VD炉或RH炉，主要完成钢液脱H，并进一步促进夹杂物上浮，净化钢液，真空精炼炉在真空度67 以下保持时间为13min 18min，真空处理后 H彡2.0X10_Vt%。钢液经真空精炼回到常压状态后，控制底吹氩气流量为120L/min ^OL/min，压力为0. 20MPa 0. 40Mpa，保持软吹时间为12min 25min，其中，软吹状态为渣面微动，钢液不裸露。软吹的目的是促进钢液中夹杂物的上浮，所以必须有足够的软吹时间。(4)连铸连铸实行“恒温度、恒拉速、恒液面”操作，使用钢液全保护浇注，连铸正常浇注中间包钢液液面800mm 850mm，钢包和中间包均加盖保温，中间包钢液面采用低碳高碱度覆盖剂及碳化稻壳双层保温、采用(M+F)组合(即，联合式搅拌)电磁搅拌，电搅拌参数为 M-EMS 200A/3HZ和F-EMS 100A/12HZ低过热度浇注且钢液浇注过热度为15°C 25°C。浇注后，铸坯入缓冷坑缓冷，缓冷时间> 24h,比水量为0. 30L/kg 0. 35L/kg。更优选地，在连铸工序中，铸坯矫直温度> 910°C，拉速控制见下表。表1连铸拉速控制
断面规格(nun X nun)拉速控制范围(m/min)260X3000. 60-0. 70180X2201. 0-1. 10(5)车L制轧制过程中严格控制各道次料型尺寸，不得扭转。轧制工序的工艺参数为轧制时加热温度为1150°C 1200°C，允许温差为彡30°C，加热时间为2.釙 3. 5h，开轧温度为 1100°C 1180°C，终轧温度为930°C 1000°C，轧材规格为Φ 80mm Φ 150mm轧后缓冷，控制冷却速度为0. 50C /min 1. 5°C /min。(6)精整轧后钢材要进行精整修磨，钢材端部要锯切整齐、毛刺飞边要清除干净、必要时可对钢材进行无损表面或内部探伤检验。以上制备方法中未加限定的工艺条件均可参照本领域常规技术。根据上述描述的具体的制造方法可知，本发明的优势在于第一，控制初炼过程中的炉料结构，即，炉料结构中铁水比例> 55wt%，铁水比例 ^的优点在于改进了炉料结构，铁水中杂质、残余元素的含量低，碳含量高，同时含有大量的物理热和反应过程中产生的化学热，可减少钢中残余元素含量，提高配碳量，增加脱碳量，强化钢液的脱气等，为生产高洁净度钢液，提高钢材性能奠定基础。第二，采用无渣或少渣出钢，并在电炉出钢过程中预先加入碳粉，后加入预熔低熔点调渣剂和石灰组成的混合渣料，从而对钢液进行脱氧并对炉渣进行改质处理，即，尽快降低钢中溶解氧的含量，极早成渣，为精炼炉创造了良好条件；预先加入碳粉的好处在于碳粉在脱氧的同时产生一氧化碳气体不污染钢液且搅拌钢液，有利于尽早成渣和钢渣反应。第三，在精炼后，扒除精炼渣，扒渣量为1/3-3/5，为VD脱气和进一步吸附夹杂物， 创造良好的条件。第四，在连铸工序中，铸坯入缓冷坑缓冷，缓冷时间》24h,从而减轻连铸坯的热应力、组织应力，有利于钢中气体的扩散逸出，降低连铸坯内应力，改进连铸坯质量。此外，根据本发明的楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢满足钢材特殊加工工艺及最终使用性能要求，制备过程还具有以下特点LF炉精炼利用碳粉+碳化硅扩散脱氧和喂入铝线强脱氧的复合脱氧方式脱氧、高碱度精炼渣精炼、窄成分控制等技术及真空脱气精炼，通过制定合理吹氩搅拌制度并保证足够的真空脱气时间、软吹时间等措施保证了钢液的洁净度和成分的稳定性；连铸通过采用“三恒操作”、全保护浇注、(M+F)组合电磁搅拌及低过热度浇注等措施；轧制工序通过制度合理的温度制度、轧后冷却制度，加强过程控制和精整修磨，保证了铸坯内部及表面质量，保证了钢材的洁净度、组织均勻性及窄淬透性带控制要求。通过采用上述制备方法生产的中/重载汽车齿轮轴用钢钢材具有组织致密、均勻(低倍组织< 1.0级，带状组织< 1. 0级)，洁净度高(非金属夹杂物A、B < 1. 0级、C、 D < 0. 5级)，晶粒细小(彡9级)，末端淬透性稳定、带窄(< 5)等特点，满足楔横轧加工工艺对钢材性能指标的严格要求。下面将详细描述根据本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。生产工艺流程为电弧炉初炼一LF精炼炉一VD真空精炼炉一大方坯连铸 —Φ650轧机轧制一精整一入库。生产5 炉次，编号 1#、2#、3#、4#、5#。1、电弧炉冶炼炉料结构为废钢+铁水，铁水比例> 55wt% ；4支炉壁氧枪吹氧脱碳为主，1支炉门氧枪吹氧脱碳为辅；与吹氧相结合，喷吹碳粉造泡沫渣；配加35kg/t 50kg/t的石灰造渣脱磷；偏心炉底出钢，留钢留渣操作；出钢过程，底吹氩气搅拌，钢包内渣料加入量IOkg/ t 15kg/t。按炉次，主要控制工艺参数列于表2。表2电弧炉冶炼主要工艺参数
权利要求
1.一种楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢，其特征在于所述中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的化学成分质量百分比为C 0. 37% 0. 44%，Si 0. 15% 0. 35%， Mn :0. 55 % 0. 90 %，P 彡 0. 030 %，S 彡 0. 035 %，Cr :0. 85 % 1. 25 %，Mo :0. 15 % 0. 35%, Ti 0. 02% 0. 05%, Alt :0. 020% 0. 050%, H 彡 2. 5X10_4%，N :30X10_4% 70X10_4%，Τ. 0彡15Χ10_4%，余量为！^及不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢，其特征在于中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的化学成分质量百分比为C 0. 39% 0. 41%，Si 0. 20% 0.28%, Mn :0. 70 % 0. 80 %，P 彡 0. 018 %，S 彡 0. 010 %，Cr 1. 00 % 1. 10 %，Mo 0. 18 % 0. 22 %，Ti 0. 03 % 0. 04 %，Alt :0. 020 % 0. 040 %，H 彡 2. 0X 1(T4 %, N 30Χ1(Γ4% 70Χ1(Γ4%，Τ. 0彡15Χ1(Γ4%，余量为！^e及不可避免的杂质。
3.一种楔横轧工艺生产中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的制造方法，所述制造方法包括初炼、精炼、真空精炼、连铸、轧制和精整，其特征在于在所述初炼工序中，炉料结构中铁水比例》55wt %，无渣或少渣出钢过程中，根据实际终点C含量预先加入碳粉，然后加入预熔低熔点调渣剂及石灰组成的混合渣料，其中，混合渣料中预熔低熔点调渣剂与石灰按重量比1 1进行混合，并且钢包内混合渣料的加入量为 10kg/t 钢 15kg/t 钢；在所述精炼工序中，精炼后且真空精炼工序前进行扒渣操作，扒渣量为1/3-3/5 ；在连铸工序中，浇注后铸坯入缓冷坑缓冷，缓冷时间》24h0
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在所述初炼工序中，初炼炉为电炉或转炉，配碳量为1. 20wt% 4. 30wt%，控制初炼炉冶炼终点C为0. 12wt% 0. 25wt%, P 彡 0. 015wt%，出钢温度为 1620°C 1665°C。
5.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在所述初炼工序中，加入混合渣料后，加入合金和含铝脱氧剂，其中，所述合金为硅锰、铬铁或钼铁中的至少一种，含铝脱氧剂的加入量为1. 2kg/1钢 2. Okg/1钢。
6.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在精炼工序中，精炼炉采用LF炉，采用碳粉+碳化硅扩散脱氧和喂入铝线强脱氧的复合脱氧方式脱氧，出钢前喂入硅钙线对夹杂物做变质处理并深脱氧，其中，碳粉+碳化硅的添加量为^g/t钢 4kg/t钢，铝线的添加量为0. 6kg/t钢 lkg/t以进行强脱氧，硅钙线的加入量为0. 01kg/t钢 0. lkg/t钢。
7.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在真空精炼工序中，真空精炼炉采用VD炉或RH炉，真空精炼炉在真空度67 以下保持时间为13min 18min，真空处理后 H彡2. OX 10_4Wt%，钢液经真空精炼回到常压状态后，控制底吹氩气流量为120L/min ^OL/min，压力为0. 20MPa 0. 40Mpa，保持软吹时间为12min 25min，其中，软吹状态为渣面微动，钢液不裸露。
8.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在连铸工序中，钢液全保护浇注，钢包和中间包均加盖保温，中间包钢液面采用低碳高碱度覆盖剂及碳化稻壳双层保温，采用 M+F组合电磁搅拌，低过热度浇注。
9.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在初炼工序中，在出钢过程中进行吹氩搅拌，出钢前期、中期控制氩气压力为1. 40MPa 0. SOMpa,后期控制氩气压力为 0. 60MPa 0. 20Mpa，初炼炉出钢完毕后至钢液转至精炼工位前，控制氩气流量为使渣面微动。
10.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在精炼工序中，LF炉精炼白渣保持时间为彡15min，控制终渣主要成分为CaO为45wt% 55wt%，SiO2为12wt% 15wt%， Al2O3 为 15wt % 20wt %，FeO+MnO 彡 1. Owt %。
11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于在精炼工序中，LF炉精炼使钢液实现窄成分控制，同一批次 C 士0. Olwt %, Si、Al 士0. 03wt %, Mn、Cr 士0. 02wt%, Mo 士0. 01wt%, Ti 士0. 010wt%o
12.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于在连铸工序中，连铸正常浇注中间包钢液液面800mm 850mm，电搅拌参数为M-EMS 200A/3HZ和F-EMS 100A/12HZ，钢液浇注过热度为15°C 25°C，比水量为0. 30L/kg 0. 35L/kg。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于在连铸工序中，铸坯矫直温度 ^ 910°C。
14.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于在轧制工序中，轧制时加热温度为1150°C 1200°C，允许温差为彡30°C，加热时间为2.釙 3. 5h，开轧温度为1100°C 1180°C，终轧温度为9301000°C，控制冷却速度为0. 5°C /min 1. 5°C /min。
15.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于调渣剂的主要成分为Al2O3:40wt% 55wt%, SiO2 :5wt%~ IOwt%, CaO :20wt%~ 30wt%, MgO :3wt%~ 8wt%。
全文摘要
本发明提供了一种楔横轧工艺生产的中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢及制造方法。所述楔横轧工艺生产的中/重载汽车齿轮轴毛坯用钢的化学成分质量百分比为C0.37％～0.44％，Si0.15％～0.35％，Mn0.55％～0.90％，P≤0.030％，S≤0.035％，Cr0.85％～1.25％，Mo0.15％～0.35％，Ti0.02％～0.05％，Alt0.020％～0.050％，H≤2.5×10-4％，N30×10-4％～70×10-4％，T.O≤15×10-4％，余量为Fe及不可避免的杂质。
文档编号C22C33/04GK102433504SQ20111041580
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者余德河, 刘永昌, 张伟, 张君平, 徐锡坤, 朱伟华, 李法兴, 杜国强, 王学利, 翟正龙 申请人:莱芜钢铁集团有限公司