產(chǎn)品分類(lèi)
19CrNi5齒輪鋼法國(guó)鋼鐵工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NF滲碳合金鋼化學(xué)成分力學(xué)性能
近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)制造工業(yè)和工業(yè)機(jī)械制造得到了快速發(fā)展。尤其外國(guó)汽車(chē)制造廠紛紛到中國(guó)投資建廠，在這種背景下，加快汽車(chē)用鋼的國(guó)產(chǎn)化就顯得愈加緊迫。19CrNi5鋼是法國(guó)鋼鐵工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NF）中的一個(gè)滲碳合金鋼，其鋼材要求淬透帶窄，鋼材純凈度高，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家很難生產(chǎn)達(dá)到依維柯汽車(chē)要求的產(chǎn)品，S廠根據(jù)用戶要求進(jìn)行了試制生產(chǎn)。
1? 19CrNi5主要技術(shù)要求
1.1? 化學(xué)成分（％）
C:0.16～0.21，Si:0.15～0.35，Mn: 0.70～1.00，P≤0.030，Cr:0.80～1.20，S:0.020～0.040，Al:0.020～0.050，Ni:0.80～1.20，Mo≤0.10，Cu≤0.30。其他殘余元素均按19CrNi5標(biāo)準(zhǔn)要求控制。
1.2? 鋼材低倍
按GB1979檢驗(yàn)，中心疏松、一般疏松均不能超過(guò)2級(jí)，偏析不超過(guò)一級(jí)，不得有肉眼可見(jiàn)? 的縮孔、氣泡、夾雜及白點(diǎn)。??????1.3? 非金屬夾雜物
A細(xì)≤2.0級(jí)，A粗≤2.0級(jí)，B細(xì)≤2.0級(jí)，B粗≤2.0級(jí)，C細(xì)≤2.0級(jí)，C粗≤1.5級(jí)，D細(xì)≤2.0級(jí)，D粗≤1.5級(jí)，球狀?yuàn)A雜物Ds≤1.5級(jí)。??? ???????????????????
1.4? 淬透性
J5＝37～43HRC；J9＝34～40HRC；J15＝27～33HRC。
1.5? 帶狀組織≤2.0級(jí)。
1.6? 力學(xué)性能
試樣經(jīng)875±
1.7? 晶粒度
奧氏體晶粒度5～8級(jí)。
1.8? 交貨狀態(tài)
熱軋狀態(tài)交貨，且熱頂鍛檢驗(yàn)合格；鋼材表面不得有裂紋、結(jié)疤、折疊及夾雜，如有必須清除。
2?? 試生產(chǎn)工藝路線
3? 關(guān)鍵工藝點(diǎn)控制情況
3.1? 化學(xué)成分內(nèi)控要求
C ：0.17～0.20，Si：0.21～0.24，Mn ：0.84～0.85，S： 0.026～0.034，Cr： 0.90～0.91，Ni： 0.85～0.86，Al ：0.026～0.030 ?
冶煉中嚴(yán)禁使用五害元素含量高的廢鋼，入爐原輔材料及鐵合金必須進(jìn)行干燥處理。
3.2? 鋼的氧含量控制
為了防止鋼水過(guò)氧化和提高LF的精煉效果，LD冶煉終點(diǎn)碳控制在0.08～0.11%。為了提高LF脫氧效果并減少鋼中夾雜物，使脫氧生成的Al2O3充分上浮，在初煉爐出鋼過(guò)程加大預(yù)脫氧力度，出鋼過(guò)程加FeAl量在3.0～
3.3? 淬透性控制
為了保證鋼的窄淬透性帶寬，將鋼中影響淬透性的主要元素實(shí)行窄成分控制，C：(0.18±0.01)％、Mn：(0.85±0.02)％、Cr：(0.90±0.02)％、Ni：(0.85±0.02)％。為了給LF精煉創(chuàng)造有利條件，初煉爐出鋼過(guò)程加強(qiáng)擋渣操作，嚴(yán)格控制下渣量。
3.4? 晶粒度控制
通過(guò)VD后喂入適量的Al線，使鋼中Al在0.020以上確保鋼的奧氏體晶粒度滿足用戶要求。同時(shí)為了減少喂Al后Al2O3夾雜物增多的問(wèn)題，連鑄上鋼前保證大于15分鐘的軟吹時(shí)間，促使鋼中Al2O3夾雜物充分上浮。
3.5? 白點(diǎn)的控制
為了控制鋼中白點(diǎn)缺陷， Ni提前加入鋼包進(jìn)行烘烤；并保證足夠的VD真空度和真空時(shí)間（67Pa以下保持10分鐘以上），將鋼中H含量控制在2.0PPm以下。
3.6表面裂紋的控制
19CrNi5是包晶鋼，在鋼水凝固過(guò)程中容易產(chǎn)生連鑄坯表面裂紋；同時(shí)該類(lèi)鋼在850～
為了減少鋼材表面裂紋，在控制連鑄坯裂紋的同時(shí)，通過(guò)控制連鑄坯在軋鋼加熱爐內(nèi)不同溫度的停留時(shí)間來(lái)減少鋼中AlN的析出，進(jìn)一步減少鋼材產(chǎn)生裂紋的幾率。
4? 試驗(yàn)結(jié)果
19CrNi5鋼生產(chǎn)實(shí)際化學(xué)成分、低倍、高倍、力學(xué)性能、淬透性等結(jié)果見(jiàn)表1～5。
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表1? 19CrNi5的化學(xué)成分
Table 1? Chemical Composition for 19CrNi5
|
名稱 |
C |
Si |
Mn |
S |
Cr |
Ni |
Al |
|
平均 |
0.19 |
0.23 |
0.84 |
0.03 |
0.91 |
0.85 |
0.028 |
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表2??? 低倍組織（級(jí)）
Table 2? Macrostructure(Grade)
|
項(xiàng)目 |
中 心疏 松 |
一 般疏 松 |
一般點(diǎn)狀偏析 |
邊緣點(diǎn)狀偏析 |
|
檢驗(yàn)結(jié)果 |
1.5 |
0 |
0 |
0 |
?
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表3? 非金屬夾雜物（級(jí)）
Table 3? Non-metallic inclusion(Grade)
|
項(xiàng)目 |
A |
B |
C |
D |
Ds |
||||
|
細(xì)系 |
粗系 |
細(xì)系 |
粗系 |
細(xì)系 |
粗系 |
細(xì)系 |
粗系 |
||
|
檢驗(yàn)結(jié)果 |
2 |
0 |
1.5 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
?
表4? 力學(xué)性能
Table 4? Mechanical Properties
|
項(xiàng)目 |
Rm（MPa） |
ReL（MPa） |
A（%） |
Aku（J） |
|
實(shí)際結(jié)果 |
1185～1320 |
960～970 |
12～14 |
64～70 |
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表5? 鋼材末端淬透性檢驗(yàn)結(jié)果如下
Table 5? Inspection Result for Steel Product End Quench Hardenability Test
|
端淬距離 |
J3（HRC） |
J9（HRC） |
J15（HRC） |
|
硬度范圍 |
41~44 |
32.5~33.8 |
27.2~28.6 |
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表6? 晶粒度與帶狀
Table 6? Grain Size & Band
|
名稱 |
晶粒度 |
帶狀 |
|
檢驗(yàn)結(jié)果 |
7～7.5 |
1.5～2 |
?
5?????? ?結(jié)語(yǔ)
19CrNi5齒輪鋼是一種滲碳用鉻鎳鋼，具有高耐磨性和高韌性特點(diǎn)，同時(shí)具有一定的強(qiáng)度，是強(qiáng)韌性結(jié)合較好的鋼種，主要用于制作承受高負(fù)荷的傳動(dòng)齒輪零件。S廠采用轉(zhuǎn)爐初煉、LF+VD精煉、連鑄連軋、緩冷生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的該鋼種，通過(guò)控制合理的化學(xué)成分以及關(guān)鍵工藝點(diǎn)的重點(diǎn)控制，保證了鋼種的內(nèi)在質(zhì)量，從而使19CrNi5齒輪鋼的各項(xiàng)性能技術(shù)指標(biāo)均滿足了用戶的要求，為今后的批量生產(chǎn)積累了數(shù)據(jù)。