一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金制造领域，特别是提供了一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法。
【背景技术】
[0002] 淬透性表示钢在一定条件下淬火时获得淬硬层（马氏体层）深度的能力。它是钢 的一种固有属性，主要取决于化学成分和晶粒度。而淬透性是齿轮钢的重要特性之一，齿轮 钢对淬透性的要求也越来越高。
[0003] 保淬透性齿轮钢在冶炼阶段对成分的精准窄范围控制是保证淬透性合格的前提。 目前国内产量和用量最大的保淬透性齿轮钢为20CrMnTiH，该钢种的控制重点是通过合理 的合金成分的搭配来保证获得窄的淬透性带宽，特别是在一定C含量下，Mn+Cr总量的控 制。在该钢的合金成分范围内，C、Mn、Cr均属提高钢的淬透性的元素；加入合金元素Ti是 为了获得本质细晶粒钢，可以有效降低晶粒粗大引起的热处理过程中钢的变形和开裂等。
[0004] 目前常用的淬透性计算方法有以下几种：一是理想临界直径法，它是通过计算淬 透性的理想临界直径，然后利用水冷端硬度和端淬硬度比值引申而来；二是Just公式法， 它是E.Just与1968年提出的一种计算公式，通过对合金元素做了数值变换之后，利用回归 方程计算获得的。这两种方法均需要大量的数值计算，不适用于生产现场需要快速、准确的 要求结果的情况。
[0005] 在生产保淬透性齿轮钢时，需要快速、准确的化验钢的成分，根据成分结果计算出 成分目标值，再计算出合金添加量，然后再次取样化验，直到成分符合淬透性要求的范围为 止。目前很多厂家通过计算机计算来确定保淬透性齿轮钢的目标成分值，计算机虽然有计 算速度快、数值准确等优势，但是整个过程中需要多次取样化验，并将结果输入计算机，重 复劳动强度很高，并且用于计算的软件往往需要与高校科研院所合作开发，授权费用较高， 一定程度上提高了生产成本。
[0006][0007]
【发明内容】
[0008] 为了克服目前现场生产保淬透性齿轮钢成分控制存在的问题，本发明提供一种保 淬透性齿轮钢的成分控制方法，适用于生产20CrMnTiH钢的现场直接控制。通过计算使成 分满足末端淬透性的要求，进而确定成分的目标值和偏差值。其生产的控制方法可以一次 性指定各元素的控制目标值和波动范围，避免了多次取样计算。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种保淬透性齿轮钢的成分 控制方法，包括以下步骤：
[0010] (1)LF进站后补充渣料，快速给电化渣，采用Si02-Al203-Ca0渣系扩散脱氧，炉渣 碱度控制在3. 5-5. 5,渣白后，温度在1560°C以上，取样化验，计算化验结果的Mo+W+0. 2Ni 含量，确定表1-表4中适用的控制范围表：
[0011] 表1适用于（Mo+W+0. 2Ni)彡0. 01 %的合金元素控制范围
【主权项】
1. 一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法，其特征在于，包括以下步骤： (I) LF进站后补充渣料，快速给电化渔，采用SiO2-Al2O3-CaO渣系扩散脱氧，炉渣碱度 控制在3. 5-5. 5,渣白后，温度在1560°C以上，取样化验，计算化验结果的Mo+W+0. 2Ni含量， 确定表1-表4中适用的控制范围表： 表1适用于（Mo+W+0. 2Ni)彡0. 01 %的合金元素控制范围
表4适用于0.03%< (Mo+W+0. 2Ni)彡0.04%的合金元素控制范围
上述表中数据为质量百分比，单位％ ; (2)根据步骤（1)中Mo+W+O. 2Ni含量确定的对应表格，在表中首先确定一个C的控制 目标值，然后根据对应表中此C含量对应的其余元素量和化验结果的其余元素的量来确定 合金的加入量，合金加入量计算方法为：
吨钢合金加入量乘以钢水量即为合金应加入量。
【专利摘要】本发明公开了一种保淬透性齿轮钢的成分控制方法，LF进站后补充渣料，快速给电化渣，采用SiO2-Al2O3-CaO渣系扩散脱氧，炉渣碱度控制在3.5-5.5，渣白后，温度在1560℃以上，取样化验，计算化验结果的Mo+W+0.2Ni含量，确定表1-表4中适用的控制范围表，在表中首先确定一个C的控制目标值，然后根据对应表中此C含量对应的其余元素量和化验结果的其余元素的量来确定合金的加入量，适用于生产20CrMnTiH钢的现场直接控制。通过计算使成分满足末端淬透性的要求，进而确定成分的目标值和偏差值。其生产的控制方法可以一次性指定各元素的控制目标值和波动范围，避免了多次取样计算。
【IPC分类】C22C38-28, C22C33-04
【公开号】CN104532103
【申请号】CN201410799797
【发明人】刘晓明, 蔡振胜, 王成建, 杨清山, 赵聪
【申请人】天津钢铁集团有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月19日