齒輪鋼是對可用于加工制造齒輪的鋼材的統(tǒng)稱。一般有低碳鋼如20#鋼,低碳合金鋼如:20Cr、20CrMnTi等,中碳鋼:35#鋼、45#鋼等,中碳合金鋼:40Cr、42CrMo、35CrMo等,都可以稱為齒輪鋼。這類鋼材通常按照使用要求經(jīng)過熱處理之后都具備良好的強度、硬度、和韌性,或者是表面耐磨而心部有良好的韌性耐沖擊。
鋼中存在的氧化物和硫化物夾雜、有害元素如氮、氫、氧等,會降低鋼材的力學性能,惡化鋼材的工藝性能,從而影響汽車滲碳齒輪的使用壽命。
國內(nèi)外對齒輪鋼的氧含量要求控制在20×10-6以下,國際先進水平是在12×10-6以下,而國內(nèi)有些特鋼廠已達到15×10-6以下。
晶粒大小是齒輪鋼的一項重要指標。齒輪鋼中細小均勻的奧氏體晶粒,淬火后得到細馬氏體組織,明顯改善齒輪的疲勞性能,同時減少齒輪熱處理后的變形量。齒輪鋼晶粒度要求≥6級,通常是在冶煉時控制鋼中殘余鋁含量達到細化晶粒的。
1)加熱曲線采用下圖。
2)開軋溫度950-1050℃,保證鋼坯進入均熱段溫度在1150℃以上,并有足夠的保溫時間。
3)爐膛氣氛:還原性氣氛。
4)加熱爐出鋼時間控制在4-5分鐘/根,具體時間根據(jù)軋制規(guī)格而定。
5)精軋入口溫度850℃以上,頭尾溫差控制在50℃以內(nèi)。
1)42CrMo齒輪鋼具有強度高、淬透性高、韌性好、淬火時變形小、高溫時有高的蠕變強度和持久強度等特點。
用于制造要求較35CrMo鋼強度更高和調(diào)質(zhì)截面更大的鍛件,如:機車牽引用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、壓力容器齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾;也可用于2000m以下石油深井鉆桿接頭與打撈工具;并且可以用于折彎機的模具等。
2)20CrMnTiH是性能良好的滲碳鋼,淬透性較高、經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部?具有較高的低溫沖擊韌性、焊接性中等、正火后可切削性良好。