20CrMnTiH齒輪鋼的研究與開發(fā)

孫衍國 劉吉志

摘要：現(xiàn)階段，我國的工業(yè)發(fā)展已取得了矚目的成績，在發(fā)展規(guī)模上也日趨的擴(kuò)大，其中齒輪工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)日益的成熟。齒輪鋼的潛在市場(chǎng)比較巨大，而齒輪產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)齒輪鋼的需求起到了重要的促進(jìn)作用。在我國的齒輪鋼最為主要的產(chǎn)品20CrMnTiH怎樣應(yīng)對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)的需求是這一領(lǐng)域發(fā)展的重要問題。本文主要就20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)進(jìn)行詳細(xì)的探究，希望能夠通過此次的努力對(duì)實(shí)際起到一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：20CrMnTiH;齒輪鋼;開發(fā)

引言

20CrMnTiH齒輪鋼是我國用于制造各種汽車以及工程機(jī)械等傳動(dòng)齒輪以及齒輪軸的材料所使用最為廣泛的一種鋼種，在齒輪鋼總量中占有重要的比重。齒輪是比較關(guān)鍵的機(jī)械零件，它在實(shí)際的應(yīng)用過程中承受著交變載荷以及沖擊載荷等，所以對(duì)鋼的性能要求較為嚴(yán)格。

1.20CrMnTiH齒輪鋼的基本概述

1.1 20CrMnTiH齒輪鋼關(guān)鍵技術(shù)分析

在我國的20CrMnTiH齒輪鋼產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展過程中，在生產(chǎn)的工藝上已經(jīng)逐漸的成熟，形成了一套有著我國特色的齒輪鋼生產(chǎn)工藝，在對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過程中能夠在很大的程度上提高生產(chǎn)的效率。其中，通過電爐少渣出鋼的工藝能夠有效的降低脫氧的負(fù)擔(dān)，并對(duì)鋼中所夾雜的一些雜質(zhì)含量起到了有效的控制作用;在無氧化保護(hù)澆注這一關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上，對(duì)鋼中的氧含量得到了有效降低;通過對(duì)結(jié)晶器電磁攪拌這一關(guān)鍵技術(shù)的有效應(yīng)用，大大減少了鑄坯化學(xué)成分的偏析;另外，在快速白渣這一關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)鋼中的氧含量也得到了有效的降低[1]。

1.2 20CrMnTiH齒輪鋼的性能分析

這一產(chǎn)品有著高碳的耐磨表層以及低碳的高強(qiáng)韌性心部，這樣能夠?qū)薮蟮臎_擊載荷以及磨損等得以承受，在其性能方面主要有可加工性以及使用性能。在可加工性能這一方面，傳統(tǒng)的齒輪加工大多是采取插齒以及車削加工等，在隨著我國的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及齒輪加工自動(dòng)化的形成，在生產(chǎn)效率方面有了很大的提高，通過數(shù)控技術(shù)進(jìn)行綠色加工已經(jīng)得以實(shí)現(xiàn)[2]。一般常見的輪齒失效就是吃面點(diǎn)蝕以及折斷等，而在疲勞失效這一方面主要就是鋼中的雜質(zhì)所導(dǎo)致的，隨著我國在新技術(shù)方面的引進(jìn)，對(duì)其使用的性能已經(jīng)大大的得到了提高，齒輪鋼的純潔度得到了保障。

2.20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)流程及技術(shù)創(chuàng)新探究

2.1 20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)流程分析

在我國實(shí)際的20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)內(nèi)容方面涉及的較為廣泛，其中在開發(fā)的過程中需要通過專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)鋼的質(zhì)量以及工藝的要求進(jìn)行把控，并結(jié)合企業(yè)自身的發(fā)展特點(diǎn)，然后才能夠?qū)?0CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)路線以及相關(guān)的設(shè)備配備進(jìn)行確定。然后就是依據(jù)著相關(guān)的工藝要求以及企業(yè)的現(xiàn)階段設(shè)備以及外購的檢測(cè)設(shè)備基礎(chǔ)上，對(duì)鋼的相關(guān)工藝特點(diǎn)以及操作水平、生產(chǎn)的現(xiàn)狀等進(jìn)行整合成對(duì)實(shí)際有著指導(dǎo)作用的指導(dǎo)書，接著對(duì)初步的開發(fā)進(jìn)行審核，并形成試驗(yàn)方案。

然后經(jīng)過相關(guān)的評(píng)審之后要能夠?qū)﹂_發(fā)的要求滿足情況加以確認(rèn)，不符合實(shí)際開發(fā)要求的要能夠進(jìn)行積極的改善。在這些完成之后就要進(jìn)行初步的開發(fā)生產(chǎn)，在開發(fā)的過程中對(duì)出現(xiàn)的問題要進(jìn)行及時(shí)的解決應(yīng)對(duì)，避免失控情況的發(fā)生，同時(shí)還要能夠?qū)﹂_發(fā)的要求得以滿足。在試驗(yàn)開發(fā)的階段一定要嚴(yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施，在物理檢驗(yàn)以及化學(xué)檢驗(yàn)方面都要能夠得以加強(qiáng)，從而滿足對(duì)20CrMnTiH齒輪鋼開發(fā)設(shè)計(jì)的要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。另外，對(duì)20CrMnTiH齒輪鋼開發(fā)過程中要進(jìn)行多次的試驗(yàn)，確保鋼中的雜質(zhì)最大化的清除，要對(duì)影響這一開發(fā)的因素進(jìn)行積極的排除，從而形成適合這一工藝開發(fā)的最佳參數(shù)。

2.2 20CrMnTiH齒輪鋼的技術(shù)創(chuàng)新探究

在20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)中，對(duì)其技術(shù)要能夠進(jìn)行創(chuàng)新，首先就是在快速白渣工藝這一創(chuàng)新技術(shù)方面，在經(jīng)過對(duì)精煉爐操作得以優(yōu)化之后，對(duì)其造渣的工藝也進(jìn)行了有效的改善。在具體的操作過程當(dāng)中就是對(duì)精煉爐的堿度進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲瑢⑵淇刂圃?.0—3.0之間，這一技術(shù)不僅有著較有效的脫氧效果，同時(shí)在流動(dòng)性方面也比較的優(yōu)良。

另外，在少渣出鋼這一工藝的創(chuàng)新點(diǎn)最為主要的就是電爐用擋渣錐進(jìn)行的擋渣，同時(shí)又加入了擋渣車，這樣在定位上就相對(duì)來說比較的準(zhǔn)確，擋渣的效果能夠得以完善的呈現(xiàn)出來，從而對(duì)少渣多鋼得到了實(shí)現(xiàn)。然后就是在連鑄無氧化澆鑄這一創(chuàng)新技術(shù)方面對(duì)低過熱澆注有了保障，同時(shí)也對(duì)高的中間包液位澆注有了保證，在液面的穩(wěn)定性方面也有了保障，避免了中包液面的大波動(dòng)所造成的鋼液卷渣現(xiàn)象[3]。

在深脫氧這一創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用過程中，也在很大的程度上對(duì)鋼中的氧含量有了降低，在對(duì)電爐出鋼進(jìn)行了有效控制之后，實(shí)現(xiàn)了少渣出鋼，這樣就有效的對(duì)脫氧的負(fù)擔(dān)有了降低，從而對(duì)精煉爐中的A1含量得到了有效控制。在過熱度過高的情況下就會(huì)使得柱狀晶過于發(fā)達(dá)以及中心碳的偏析較為嚴(yán)重等情況的出現(xiàn)，所以將過熱度控制在二十?dāng)z氏度到三十?dāng)z氏度之間是比較適宜的，而在拉速這一方面將其控制在1.1到1.3m/min這一范圍內(nèi)是較為合適的。

而在電磁攪拌以及氬氣攪拌的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用過程中，不只是將鋼中的一些有害逇氣體得以減少了，并對(duì)剩余的一些雜質(zhì)進(jìn)行了改性的處理，在雜物的含量級(jí)別方面有了很大程度上的降低，這一創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用在質(zhì)量水平方面和技術(shù)協(xié)議中的脆性夾物以及塑性夾物小于三級(jí)的規(guī)定是相契合的。

3.結(jié)語

總而言之，在20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)過程中會(huì)遇到諸多的問題，故此要能夠找到問題的根源所在，有針對(duì)性的加以解決。隨著我國的科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)20CrMnTiH齒輪鋼的開發(fā)以及研究方面定將會(huì)迎來一個(gè)新的發(fā)展局面。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊躍標(biāo)，鄧深，朱超云，周漢全，江學(xué)德.20CrMnTi齒輪鋼方坯連鑄工藝的研究與應(yīng)用[J].柳鋼科技，2012，（04）.

[2]曹志剛，杜忠澤，許偉陽，顏慧成，俞海明.20CrMnTi齒輪鋼生產(chǎn)工藝改進(jìn)[J].鋼鐵釩鈦，2011，（04）.

[3]李金浩，李飛，秦桂芝.20CrMnTiH齒輪鋼質(zhì)量現(xiàn)狀與分析[J].萊鋼科技，2012，（02）.