關(guān)于16MnCr5齒輪鋼的研制與開發(fā)

劉明洋

摘?要：通過對(duì)16MnCr5齒輪鋼的成分設(shè)計(jì)、熱軋工藝設(shè)計(jì)及組織性能進(jìn)行深入的研究與分析，制定相應(yīng)的工藝制度，尤其是純凈度和夾雜物控制，經(jīng)過理化檢驗(yàn)，產(chǎn)品力學(xué)性能和工藝性能完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

關(guān)鍵詞：16MnCr5;金相組織;成分控制。

1 緒論

某用戶在本鋼訂購16MnCr5齒輪鋼，有較好的淬透性和切削性能，對(duì)較大截面零件，熱處理后能得到較高表面硬度和耐磨性，低溫沖擊韌度也較高，16MnCr5齒輪鋼經(jīng)滲碳淬火后使用，該用戶將16MnCr5用于摩托車的牙盤鏈輪。[1]目前本鋼暫無此牌號(hào)，研發(fā)此鋼種，可完善本鋼的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，為本鋼帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2 工藝流程

工藝流程為：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉→連鑄→加熱→軋制→控制冷卻→卷取→機(jī)能檢驗(yàn)→包裝繳庫→發(fā)貨;根據(jù)雙方技術(shù)協(xié)議要求及合金特性設(shè)計(jì)成分及熱軋工藝參數(shù)。

2.1 成分設(shè)計(jì)

根據(jù)供貨技術(shù)協(xié)議要求，結(jié)合各元素在鋼中作用及影響，制定以下成分要求，見表1。注意事項(xiàng)：精煉鋼水必須經(jīng)過Ca處理，擋渣出爐，嚴(yán)格控制液面波動(dòng)在±3mm內(nèi)，不得與其他鋼種混澆，連鑄坯下線檢查清理。

2.2 熱軋工藝設(shè)計(jì)

在爐時(shí)間≥120分鐘，考慮到該鋼種含Mn、Cr較高，強(qiáng)度高，為保證板型良好，設(shè)定卷取溫度610攝氏度，冷卻模式選為間斷冷卻;熱軋工藝參數(shù)設(shè)定見表2。

3 成品檢測(cè)

3.1 尺寸外形

實(shí)驗(yàn)一爐，成品規(guī)格為8.0*1050mm，經(jīng)實(shí)際檢測(cè)，參數(shù)均滿足協(xié)議要求。

3.2 力學(xué)性能

在鋼卷尾部6米處取樣進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，16MnCr5齒輪鋼的力學(xué)性能如表4所示。

3.3 金相組織

在任意一卷的板面中間部位選一塊試樣進(jìn)行微觀形貌觀察，見下圖，發(fā)現(xiàn)16MnCr5基體組織為帶狀鐵素體+珠光體，晶粒度平均為8級(jí)，滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

齒輪鋼16MnCr5的金相組織圖（a.100倍?b.500倍）

4 結(jié)論

（1）本鋼成功研制開發(fā)的齒輪用鋼16MnCr5。

（2）齒輪用鋼16MnCr5的組織為鐵素體和珠光體，力學(xué)性能完全達(dá)到質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足用于生產(chǎn)髙性能齒輪的質(zhì)量要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁建平，姚正軍.國產(chǎn)汽車用齒輪鋼的研究應(yīng)用與展望[J].現(xiàn)代冶金，2009.12.`