重型车用系列齿轮钢应用研究
本钢重载汽车齿轮用钢SAE8620H的研制
S A E 8 6 2 0 H 齿 轮 钢是美 国汽 车工程师 学会标 准
小, 减少变形加工量 , 并具有 良好的成型性和 良好 的可热处理性 。 口 为满足使用性能要求 , 在化学
成分 、低倍 组织 、非 金属夹 杂物 、晶粒 度 、 带状 组
中的牌号 ,主要用于各种重型汽车、重型挖掘机 、
Ab s t r a c t : T h e g e a r s t e e l S AE8 6 2 0 H( / %: 0 . 1 7~0 . 2 3 C、 0 . 1 5~0 . 3 5 S i 、 0 . 6 0~0 . 9 5 Mn 、≤0 . 0 3 5 P、≤0 . 0 3 2 S、
开展 高端 S A E 8 6 2 0 H钢 的研究 试制 。
织、末端淬透性等方面提 出了相应的技术要求。
重 型 吊车 、重 型机 床及 重型工 程机 械的传 动齿轮 、
传动轴的生产制造 , 也广泛应用于需要传动大扭矩 的越野车和摩托车上l 】 l 。该钢以 c r 、 N i 、Mo为主 要合金化元素 , 具有 良好的锻造性能、切削加工性 能、 耐磨性 和抗疲劳l 生 能。 本钢为满足 5 t 以上重载 汽车齿轮及齿轮轴的实际实用需求 , 针对特定客户
中图分 类号 : T F 7 6 文献标识码 :B
De v e l o p me nt o f t h e Ge a r S t e e l S AE8 6 2 0 H f o r He a v y Lo a d Aut o mo b i l e o f BX STEEL
0 . 3 5—0 . 6 5 C r 、 0 . 3 5 ~0 . 7 5 N i 、 0 . 1 5~0 . 2 5 Mo ) f o r h e a v yl o a d a u t o mo b i l e o f B X S T E E La d o p t e dt h e p r o c e s s b y
汽车用齿轮钢20CrMnTiH_1的研制
汽车用齿轮钢20CrMnTi H 21的研制杨卫中(北京石景山区首钢第三炼钢厂,北京100041)摘要:采用BOF 2L F 2CC 工艺流程试制了汽车齿轮钢20CrMn Ti H 21,制订了合理的内控成分,强化了转炉终点控制、L F 炉铝脱氧造白渣、低过热度全保护浇注等工艺。
达到了淬透性带宽小于6.5HRC 、晶粒度8级、全氧含量小于0.0020%的水平。
并通过喂硫线控制钢中硫含量,提高其加工切削性能,满足了用户的特殊使用要求。
关键词:齿轮钢;20CrMn Ti H 21;BOF 2L F 2CC ;淬透性中图分类号:T G269 文献标识码:AThe Develop ment of 20CrMo Ti H 21Gear SteelU sed for t he AutomobileYang WeizhongAbstract :By adopting the BOF 2L F 2CC process to trail 2produce 20CrMn Ti H 21automobile gear steel ,the propriate inner controlling has been formulated ,as well as the processes of the BOF end 2point control ,deoxidiza 2tion for producing the white slag in L F and pouring with all protection at the low overheating temperature etc.have been strengthened to achieve the levels of less than 6.5HRC for the bandwidth of quenching degree ,8grade for the grain fineness and less than 0.0020%for the total oxygen content ,meanwhile by adding the sul 2phur to control the sulphur content in the steel ,its free cutting property has been improved to satisfy the special operation requirements of consumers.K ey w ords :gear steel ;20CrMn Ti H 21;BOF 2L F 2CC ;quenching degree 齿轮是汽车制造业中的关键零部件之一,汽车齿轮用钢应具有高强度、耐疲劳、耐磨损和良好的尺寸精度等特点。
国产汽车用齿轮钢的研究应用与展望
国产汽车用齿轮钢的研究应用与展望Ξ袁建平1,姚正军2(1.江苏舜天国际集团有限公司,江苏南京210012;2.南京航空航天大学,江苏南京210016)摘要:根据国内汽车行业的发展趋势,分析了汽车用齿轮钢的性能要求,介绍了国产汽车用齿轮钢的研究应用情况,并对未来汽车用齿轮钢的发展趋势进行了展望。
关键词:齿轮钢;汽车;应用中图分类号:T G14212引 言齿轮是汽车的重要零部件之一,起着传递动力和运动的作用。
汽车齿轮在工作时,啮合齿面之间既有滚动又有滑动,轮齿根部还要承受脉冲或交变应力的作用,极易产生齿面磨损、齿面磨点以及剥落和齿根断裂等疲劳断裂现象,影响齿轮的使用寿命。
因此,要求齿轮钢不仅具有良好的耐磨性、高的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,而且还必须具有充分的韧性。
1 车用齿轮钢特性要求目前世界各国高性能的汽车用齿轮钢主要是渗碳齿轮钢,基本上都有以下要求。
111 质量特性(1)化学成分要求严格。
特别是对T i、Si、A l、S 含量有严格要求,严格控制钢的氧含量,要求w(O)≤(15~20)×10-6,有的甚至控制w(O)≤9×10-6。
(2)淬透性带较窄,轿车齿轮钢淬透性一般要求在6HRC以下,甚至在3HRC~4HRC,并要求做全带控制。
(3)晶粒度等级要求,细小均匀的奥氏体晶粒度对稳定钢材的末端淬透性,减少齿轮热处理后的变形量,提高渗碳钢的脆断抗力具有重要意义。
中国齿轮钢的晶粒度级别一般要求5~8级,而日本特别强调渗碳齿轮钢的晶粒度应不低于6级。
112 工艺特性(1)良好的热处理性能,齿轮钢应具有良好的淬透性,以确保渗碳淬火时渗层和心部出现过冷奥氏体分解产物,齿轮渗碳淬火后变形小,免去或减少齿轮的磨削加工。
(2)良好的成形性,包括热塑性变形成型,冷塑性变形成型和切削加工成形,可以降低能耗,提高齿轮的加工精度,降低模具和刀具损耗,降低生产能源消耗和汽车运行时的噪声。
2 国产汽车用齿轮钢系列及其应用211 传统汽车用齿轮钢系列及应用多年来,中国汽车用齿轮钢一直以20C r M nT i H 合金渗碳结构钢为主。
齿轮钢性能要求及用途
齿轮钢性能要求及用途齿轮钢是对可用于加工制造齿轮的钢材的统称。
一般有低碳钢如20#钢,低碳合金钢如:20Cr、20CrMnTi等,中碳钢:35#钢、45#钢等,中碳合金钢:40Cr、42CrMo、35CrMo 等,都可以称为齿轮钢。
下面变宝网小编为大家介绍下齿轮钢。
一、齿轮钢性能要求淬透性是齿轮钢的重要性能指标之一,它主要是保证不同大小齿轮的心部硬度,且有利于控制齿轮热处理变形。
齿轮钢的淬透性和淬透性带宽的控制,主要取决于化学成分及其均匀性。
也就是对淬透性影响大的元素如碳、锰等的控制,根据钢中碳和合金元素对淬透性各点硬度值的影响,确定该钢的内控成分范围。
钢中存在的氧化物和硫化物夹杂、有害元素如氮、氢、氧等,会降低钢材的力学性能,恶化钢材的工艺性能,从而影响汽车渗碳齿轮的使用寿命。
国内外对齿轮钢的氧含量要求控制在20×10-6以下,国际先进水平是在12×10-6以下,而国内有些特钢厂已达到15×10-6以下。
晶粒大小是齿轮钢的一项重要指标。
齿轮钢中细小均匀的奥氏体晶粒,淬火后得到细马氏体组织,明显改善齿轮的疲劳性能,同时减少齿轮热处理后的变形量。
齿轮钢晶粒度要求≥6级,通常是在冶炼时控制钢中残余铝含量达到细化晶粒的。
二、齿轮钢用途1)42CrMo齿轮钢具有强度高、淬透性高、韧性好、淬火时变形小、高温时有高的蠕变强度和持久强度等特点。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件,如:机车牵引用的大齿轮、压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹;也可用于2000m 以下石油深井钻杆接头与打捞工具;并且可以用于折弯机的模具等。
2)20CrMnTiH是性能良好的渗碳钢,淬透性较高、经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部?具有较高的低温冲击韧性、焊接性中等、正火后可切削性良好。
用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件;如:齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。
国产汽车用齿轮钢的研究应用与展望
20 0 9年 1 2月
现 代 冶 金
M o e n M e al r y d r t lu g
Vo1 3 N o .7 .6
De .2 09 e 0
国产 汽 车用 齿轮 钢 的研 究应 用 与展 望
袁 建平 ,姚 正 军
(. 苏舜 天 国际 集 团有 限 公 司 ,江 苏 南京 2 0 1 i . 京 航 空航 天 大 学 ,江苏 南 京 2 0 1 ) 1江 1 02 南 2 1 0 6
轮钢 的晶粒度级别 一般 要求 5 ~8级 , 日本 特别强 而
合金元 素C 和Mn 价格 低廉 , r , 在冶炼 时控制 好Ti 的 含量和Ti 的形 态 , 碳时 晶粒 长 大倾 向小 , N 渗 渗碳后 可直 接 淬 火 , 从 生 产 至 应 用 的 工 艺 技 术成 熟 , 且 因
+
收 稿 日期 : 0 9 1 — 8 2 0—01 作 者 简 介 : 建 平 (9 7 ) 男 , 袁 1 6 一 , 高级 工 程 师 。电 话 : 0 5 5 8 6 6 (2 ) 2 78 7
第 6期
袁 建 平 , : 产 汽 车 用 齿 轮钢 的研 究 应 用 与 展 望 等 国
的 尺 寸 和 模 数 加 大 ,0 r Ti 经不 能 满 足使 用 2 C Mn 已
要求 , 大 钢铁 企 业 和 汽车 公 司 相 继 开发 和 引 进 了 各 各种 类 型的齿 轮 钢 。
溶 于奥 氏体 的碳化 物 , 防止 高 温加热 时 晶粒长 大 。 主
要 技术 指标 : 淬透 性 带 :~ 6 HRC; ( ≤ 2 × 4 个 叫 0) O 1 啊 ; 粒 度 : ~ 8级 ; 0 。晶 。 7 非金 属 夹 杂 物 : A≤ 2 5级 , . B, D 各≤ 2级 ; C, 成材 率≥ 9 。S M4 O 具 有淬 5 C 2H
重载汽车齿轮轴用钢SCM440H生产实践
电极 直 极 / m m 电 耗/ k ( Wh・ ) t 电 极 消 耗/ k t ) ( g・
5 oo 2 49 1. O 3 5 3 6 0
铜管长度/ m a r
振幅/ m m
2. 5
二冷方式
电 磁 搅 拌 矫 直 方 式 平 均作 业率 / % 连 浇 炉 数 平 均 浇 注 时 间/ i a rn
流 间距 / m m
2 0×3 0 8 ×2 O 02 0 6 o /1 0 2 / 8
1 2 3 ×3 l 0 6 0
冶炼周期/ i mn 日平 均 炉 数 平 均 容 量/ t 炉 料 构 成
变 压 器 容 量/ V M A
4 2 3 4
5 2
0. 6~0. 5( 6 n ×3 0 mi ) 7 2 0 in 0 l 1
右, 拉速 控制见 表 5 铸 坯进拉 矫 机温度 390℃ ; , 3 连 铸 坯缓 冷 时 间 32 。 4h
表 5 连 铸 S M 4 H拉 速 控 制 C 40
电炉 冶炼 通过 利用 炉 料结 构优 化技 术 、强化 用 氧 技术 、泡沫 渣技 术 、电炉终点 控 制技术 等 多项 现 代 电炉炼 钢技 术 ,提 高 了初 始 配碳 量 、溶清 碳量 及
机 型
全 弧 型
1 9
配料 一 5 U P 电弧 炉 一 5 L 0tH O tF精 炼 炉 一 6 0 tD R n合金 钢 连铸机 一入 坑缓 冷一 轧制 V — 1 l 1
1 2 主 要设备 技 术参数 .
表 1 电 弧 炉 主 要 技 术 参 数
项 目 参 数
中间 包 容 量 / t 铸 坯 断 面/ m m 弧 形 半 径/ m 机 数 ×流 数
高疲劳强度超长 寿命高速重载列 车齿轮材料工艺 关键技术及应用
高疲劳强度超长寿命高速重载列车齿轮材料工艺关键技术及应用高疲劳强度超长寿命高速重载列车齿轮材料工艺关键技术及应用介绍高疲劳强度超长寿命高速重载列车齿轮材料工艺关键技术的研究和应用可以提高列车齿轮的性能和寿命,保障列车的安全运行。
以下是一些相关应用的讲解。
1. 超高温齿轮材料应用•随着列车速度的提高,列车齿轮面临着更高的温度和热膨胀的问题。
超高温齿轮材料的应用可以提高齿轮的耐高温性能,并减少由于温度变化引起的齿隙变化。
•使用耐高温合金、涂层和陶瓷材料等新型材料来制造齿轮,提高其抗热膨胀和耐热衰减能力,有效延长齿轮的使用寿命。
2. 优化表面处理工艺•表面处理工艺是提高齿轮耐疲劳强度和寿命的关键。
通过优化齿轮的表面处理工艺,可以提高齿轮表面的硬度和耐磨性,减少齿面的微裂纹和应力集中。
•喷丸、淬火、渗碳等表面处理工艺可以提高齿轮表面的强度和耐磨性,保证齿轮在高疲劳强度和重载下的可靠运行。
3. 新型齿轮材料的应用•新型齿轮材料的应用可以提高列车齿轮的强度、硬度和耐磨性,以满足高速和重载条件下的要求。
•高强度合金钢、高硬度表面增材制造(AM)材料和纳米材料等新型材料的应用,可以有效减小齿轮的变形和磨损,提高齿轮的使用寿命。
4. 基于CAD/CAM的精密制造技术•基于CAD/CAM的精密制造技术可以提高齿轮的制造精度和加工效率,保证齿轮的精确匹配和运转平稳。
•运用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM),通过数控加工设备进行齿轮的加工,能够实现高精度、高效率的制造过程。
5. 齿轮材料的损伤诊断和预测•利用损伤诊断技术和预测模型,可以对齿轮材料的损伤情况进行实时监测和分析,及时发现和修复潜在的问题。
•借助传感器和监测系统,对齿轮的振动、声音和温度等参数进行监测,以预测齿轮的寿命和故障风险,从而采取相应的维护措施。
以上是一些高疲劳强度超长寿命高速重载列车齿轮材料工艺关键技术及应用的介绍。
通过不断研究和应用这些关键技术,可以有效提高列车齿轮的性能和寿命,保障列车的运行安全。
齿轮钢现状
1国内外汽车齿轮用钢现状1.1国外齿轮钢应用情况钢中含钼量较低的SCM415、SCM418、SCM420、SCM421钢大多用于中型汽车变速齿轮和轻型汽车国外,最初使用的渗碳齿轮钢基本上是锰钢和锰铬钢,例如日本的SMn420、SMnC420,德国的16MnCr5、20MnCr5等。
此类钢便宜,性能良好。
这是当时从经济角度出发,考虑到资源条件而研制的,但它们质量不稳定,强韧性配合差,往往强度指标合格而硬度达不到要求,晶粒粗化倾向大。
因此,目前国外汽车工业中已很少采用而逐渐被铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢所取代。
德国ZF公司就曾在Mn2Cr钢的基础上再加硼处理,形成了颇具特色的ZF钢系列,其各方面的性能大大改善。
各国渗碳齿轮钢应用状况如下:日本:主要用铬钢和铬钼钢。
如铬钢SCr415、SCr420和铬钼钢SCM415、SCM418、SCM420、SCM421、SCM822均是日本汽车工业中广泛应用的钢种。
铬钢大多数用于小型车的变速箱齿轮。
铬钼后桥主、被动齿轮。
Mo含量较高的SCM822则用于中型汽车后桥主、被动齿轮。
其次是镍铬钼钢,如SNCM415、SNCM420,主要用于要求高淬透性和要求心部韧性较高的重型汽车上,以取代不含Mo的镍铬钢SNC415、SNC815等。
美国:小汽车变速箱以钼钢4023为主。
中型汽车变速齿轮及后桥主、被动齿轮以含Ni较低的Ni2Cr2Mo钢种8620、和8720为主,重型汽车齿轮采用含Ni较高的Ni2Cr2Mo钢4320和含Mo较高的Ni2Cr2Mo钢8822。
个别重型汽车齿轮采用Ni2Cr2Mo2B钢94B17。
英国:仍使用传统的Ni钢,如轻、中型汽车采用Ni2Mo类的EN35钢、Ni2C类的EN36钢和Ni2Cr2Mo类的EN352。
重型汽车则采用含Ni2Cr2Mo较高的EN3551.2 国内汽车齿轮钢的应用状况1.2.1 传统齿轮钢我国汽车行业使用的齿轮材料,多年来主要沿用前苏联用钢系列。
简述中国汽车齿轮钢研究进展
简述中国汽车齿轮钢研究进展作者:窦玉龙宋瑛来源:《神州·下旬刊》2018年第09期摘要:随着我国经济的持续发展,汽车行业正在不断深入到我们的日常生活中。
汽车中齿轮钢是重要的传动部件,对汽车起着重要的作用。
当前我国科技发展不够完善,再加上汽车齿轮钢工作条件复杂,为了将汽车齿轮钢更好的完善,需对齿轮钢性能的要求不断提高。
关键词:中国;汽车齿轮钢;研究进展一、汽车齿轮钢的性能要求汽车齿轮钢主要是要求材料的强度、塑性、韧性、淬透性、纯净度、晶粒度等性能达标,除此之外,齿轮钢的加工性能也是一项重要指标。
提高齿轮钢的强度、塑性、韧性可以增加齿轮钢的使用寿命,利用降低齿轮钢内部的含氧量和含硫量,促使铅能够分布均匀,增加齿轮钢的使用时长,减少资源浪费。
齿轮钢的淬透性对齿轮内部渗碳淬火的强度起着重要的决定作用。
淬透性主要是通过计算机计算炉前所用的碳含量来预测的,利用齿轮钢淬透性的宽和有效截面,以此来减少齿轮钢的热处理变形和增加使用性能的最大化。
纯净度主要是要求齿轮钢内部的氧化物和硫化物增加,通过降低有害杂物及钛的使用,以此增加齿轮的耐疲劳性能和使用寿命。
齿轮钢的晶粒度主要是在冶金方面进行晶粒度的细化,利用高温真空渗碳技术减少齿轮热处理的变形量,降低齿轮弯曲强度,增加渗碳钢的翠断抗力。
通过对汽车齿轮钢的性能要求进行分析了解,明确到一个好的齿轮钢需要具备练好的加工性能及易削性,降低齿轮钢的含氧量防止出现空冷贝氏体不达标,在进行齿轮钢的性能要求检测上,要保障齿轮钢内部性能均衡,避免出现不符合性能标准的齿轮钢应用到汽车组装上[1]。
二、我国汽车齿轮钢的材料应用当前我国汽车行业正在持续发展,汽车齿轮钢的材料种类越来越多,一般汽车主要应用的齿轮钢主要分为渗碳齿轮钢、空冷贝氏体钢、准贝氏体钢等齿轮钢材料。
渗碳齿轮钢主要是由低碳合成的低碳合金钢,由于当前我国汽车行业正在向高性能、长寿命、经济实惠型、生产高效率型发展,渗碳齿轮钢是当前汽车齿轮钢种类最多,应用范围最广的一种齿轮钢材料。
奔驰载重汽车用Mo-Cr系列齿轮钢的研制
技术引进齿轮钢的国产化研制 , 、 品种 质量均 达到了世界先进水平。应将研制成果大力组织推 广、 应用。钢厂及科研机构要在总结各企业齿轮 钢研制经验的基础上, 抓紧研制新品种齿轮钢, 并 借鉴引进技术中齿轮钢合理的结构与系列, 制定 为相应的国家或行业标准, 以促进 、 、 提高 规范行 业生产水平 , 降低生产成本 , 进一步适应市场和满 足汽车工业的发展需求。
采取连铸、 连轧等工艺, 1 并在 20℃左右加人 N 0 形成 A I N固溶, 保证钢中T- .1 N得到固 i 00%使 , <
溶, 阻止晶粒高温粗化等一系列措施, 从而实现既 细化晶粒, 又消除 A I 80℃一 20℃加工区 N在 0 1 0 间内的热脆性。经过试验, 将晶粒度控制在 7 级
3 9一
4 5
3 6一
4 2
3 一 2 1 8 ̄ 2 6 ̄
x05以提高齿轮的疲劳寿命。 1一,
2 生产实验与研制
有显著危害作用的控制, 尤其重要的是不用 T作 i 为齿轮钢的合金元素, 从而避免了过量的T在钢 i 中易形成颗粒大、 带棱角的 T i N疲劳裂纹的发源 地。而且明确要求 T<00%, i .1 使齿轮有高的疲
吴玉芳, 3岁, 女, 7 高级工程师。1 8 9 年毕业于鞍山钢铁 8
学院冶金系。从事汽车材料国产化及标准化研究。 收稿 日 : 0- - 期 2 2 61 0 0 4
氧含量.1 x 5 < . 0 , 5 - B 1 系夹杂g2 级。最终实现
氧化物夹杂对齿轮的疲劳性能, 特别是接触疲劳
B n H ayD t T uk ez v- uy c e r
Wu f g Ya un (ao Nr- Ha - T c C L , o 0 0 ) Bou hBn e yDt rk t B t 1 3 t o e t z v u u o a u 2 y d o 4
汽车齿轮用超高纯净高均质化特钢关键技术研究方案及应用
汽车齿轮用超高纯净高均质化特钢关键技术研究方案及应用随着我国汽车工业的飞速发展,对齿轮材料的要求越来越高。
超高纯净、高均质化的特钢成为汽车齿轮用材的首选。
本文将针对汽车齿轮用超高纯净高均质化特钢的关键技术研究方案及应用进行探讨。
一、研究背景汽车齿轮作为汽车动力传输系统中的关键部件,其性能直接影响汽车的行驶安全性、舒适性和经济性。
超高纯净、高均质化的特钢能够提高齿轮的耐磨性、抗疲劳性和强度,从而提高汽车齿轮的使用寿命。
二、关键技术1.超高纯净特钢制备技术超高纯净特钢的制备技术主要包括以下几个方面:(1)精选原材料,确保原材料中的杂质含量达到最低。
(2)采用真空熔炼、电渣重熔等先进的熔炼技术,降低钢中的气体和非金属夹杂物含量。
(3)严格控制熔炼过程中的温度和成分,保证钢水的纯净度。
2.高均质化特钢制备技术高均质化特钢的制备技术主要包括以下几个方面:(1)采用合适的熔炼工艺,使钢水中的成分分布均匀。
(2)通过锻造、轧制等加工工艺,改善钢的晶粒组织,提高均质化程度。
(3)采用适当的热处理工艺,消除内部应力,提高齿轮的力学性能。
三、技术应用1.汽车齿轮用超高纯净高均质化特钢的应用将超高纯净高均质化特钢应用于汽车齿轮制造,可以显著提高齿轮的耐磨性、抗疲劳性和强度,从而延长齿轮的使用寿命。
2.汽车齿轮制造工艺优化针对超高纯净高均质化特钢的特性,对汽车齿轮的制造工艺进行优化,包括模具设计、锻造、热处理等环节,以充分发挥材料的性能优势。
四、总结超高纯净高均质化特钢在汽车齿轮领域的应用具有显著的优势,通过对制备技术和应用工艺的研究,可以为我国汽车工业提供高性能、高可靠性的齿轮产品。
未来,我国应继续加大研究力度,推动超高纯净高均质化特钢在汽车齿轮行业的广泛应用,提升我国汽车齿轮产业的竞争力。
(注:本文内容仅为虚构,仅供参考。
齿轮钢市场深度全景调研及发展前景分析报告
齿轮钢市场竞争格局预测
市场竞争加剧
随着市场的不断扩大,越来越多的企业将进入齿轮钢市场,市场竞争将更加激烈 。
品牌竞争
品牌影响力和口碑将成为企业在市场竞争中的重要优势,企业将更加注重品牌建 设和推广。
齿轮钢市场价格走势预测
价格波动
受原材料价格、供需关系等因素影响,齿轮钢市场价格将呈现一定波动。
价格趋势
风电行业需求
风电行业的高速发展将带动齿轮钢在 大型风力发电机组中的应用需求,对 高强度、耐腐蚀的齿轮钢需求将增加 。
齿轮钢市场供给预测
产能扩张
为满足市场需求,齿轮钢生产企业将加大产能扩张力度,提高生产效率和产品 质量。
技术创新
企业将加大技术研发投入,推动齿轮钢生产工艺和产品的创新,提高产品附加 值和市场竞争力。
高端市场被国外企业占据
高端齿轮钢市场主要被欧洲和日本等发达国家的企业占据,国内企 业在这方面的技术和产品相对较弱。
国内企业逐步崛起
近年来,国内一些优秀企业通过技术引进、自主研发等方式,逐步 在高端齿轮钢市场取得一定突破。
齿轮钢市场价格走势
价格波动较大
齿轮钢市场价格受到国内外供需 关系、原材料价格等多种因素的
加强品牌建设与推广
Байду номын сангаас提升品牌形象
通过加强产品质量管理、提高售后服务水平等方 式,提升齿轮钢品牌的知名度和美誉度。
加强品牌宣传
利用各种媒体和渠道,积极宣传齿轮钢品牌,提 高品牌影响力。
参与行业活动
积极参加国内外行业展览、论坛等活动,加强与 同行的交流与合作,提升品牌影响力。
推进绿色环保生产
节能减排
优化生产工艺和设备,降低能耗和减少排放,提高齿轮钢生产的环 保水平。
重载汽车齿轮轴用钢SCM440H生产实践
( 莱芜 钢铁 股份有 限公 司 , 山东 莱 芜 2 1 0 ) 7 1 5
摘 要 介 绍 了莱 芜 钢 铁 股 份 有 限 公 司 采 用 5 tA 0E F— F V L ( D)一 6 m × 0 m 方 坯 连 铸 一轧 制 工 艺 生 产 (0 20 m 30 m 9
t e r tn fm a r sr cu e ≤ 1 0,n n — me al ncu in A , ≤ 1 0,C , ≤ 0. h ai g o c o tu t r . o tli i l so B c . D 5,g an sz ≥ 8,a r i ie s wela e mi a a d n b l y a d me ha ia r p ri salme es’ r q ie n s l st r n lh r e a ii n c n c lp o ete l t tus r e u r me t. K e o ds ee ti r u n c r c s y w r l crc a c f r a e p o e s;g a h f se lS e rs at t e CM 4 0H ;p o u t n p a tc 4 r d c i r cie o
第 4期
总 第 20期 0
8 月
冶 金
丛 刊
Su . 00 m 2
No 4 .
2 0 2 年 i
MET ALLURGI CAL COLLECTI ONS
Aug t 2 0 us 1 2
重 载 汽 车 齿 轮轴 用 钢 S M 4 H生产 实践 C 40
~
0 2 % 、 1 00 0 ~ . 3 % )氧 、 分 别 控 制 为 ( 4~1 )×1 .0 A : .2 % 0 0 0 , 氮 1 6 0~、6 7 )× 0 , 倍 组 织 小 于 或 等 于 10 (0~ 5 1 ~ 低 .
汽车高强度齿轮钢的开发试验研究
and high
quality
are
introduced.Technical
of experimental materials
brought forward and properties
size,purity
of these materials
examined,including chemistry constitutes,character
家多种渗碳齿轮钢并存…。国内目前仍然普遍使用
20CrMnTi中存在脆性很大的氮化钛,从而影响齿轮钢的寿 命,因此汽车工业发达国家的齿轮钢很少含有Ti,20CrMnTi 已基本淘汰。我国应结合自身资源与材料技术的特点,加强 开发并推广使用Mn—Cr系、Mn—Cr—B系低碳微合金齿轮钢新 材料‘2…。 国内中型载货汽车(如东风系列)正朝着重型化的方向 发展。与之配套的大功率高性能变速器则要求渗碳齿轮钢具 有更高的强度,以满足各种等级变速器的不同需求。为此, 以国外较成熟的齿轮钢ZF6、ZF7等钢种”o为基础,结合实 际情况试验研究了质优价廉的新材料16CrMnBH、 18CrMnBH钢,以替代20CrMnTi钢用于汽车大功率变速器 齿轮。 1
标准要求。同时可以看出.与20CrMnTi相比两试样的各项 评定结果差别也较小。
2007中国汽车工程学会年会论文集
SAE—C2007C510
929
2.3.2试验结果分析
由以上试验数据可知,16CrMnBH和18CrMnBH两种原 材料试样的末端淬透性结果除J,。的值不在标准范围内,其 他基本达到要求。又由于J,。的值只是作为参考,并不对结
净度都较高;而两者晶粒度级别都为8.5级,评定结果都符
2.2试验材料组织特性检验 2.2.1组织特性试验结果
重载齿轮钢20CrNiMoH的研发
52
带状晶粒及非金属夹杂物ꎬ易于切削加工等性能[3] ꎮ
本文主要介绍了齿轮钢 20CrNiMoH 的开发情况ꎮ
1 化学成分及性能设计要求
(1)化学成分
20CrNiMoH 内控化学成分如表 1 所示ꎮ
表 1 20CrNiMoH 化学成分要求
wt%
Tab. 1 Chemical composition of 20CrNiMoH steel wt%
20CrNiMoHꎬ介绍了其成分、性能设计要求及冶炼关键技术ꎮ 通过采用转炉高拉碳工艺、钢包顶渣控制
FeO + MnO≤1% 、LF 高碱度白渣精炼、RH 全程底吹氩、连铸末端电磁搅拌等技术ꎬ钢水纯净度、化学成
分窄带得到有效控制ꎬ成品材氢含量 < 1. 5 ppmꎬ化学成分、低倍组织、外金属夹杂物、晶粒度、末端淬透
总第 282 期 2019 年第 6 期
HEBEI METALLURGY
Total No. 282 2019ꎬNumber 6
重载齿轮钢 20CrNiMoH 的研发
王涛英ꎬ徐学良
( 河钢集团邯钢公司 一炼钢厂ꎬ河北 邯郸 056000)
摘要:采 用 120 t 转 炉 - 120 t LF + RH - 380 mm × 280 mm 矩 形 坯 连 铸 机 短 流 程 生 产 重 载 齿 轮 钢
0 引言 齿轮钢 20CrNiMoH 相当于美国 ASTMA304 - 05(2011) 标准引进的钢种 SAE8620Hꎬ为用于渗碳 和碳氮共渗的 Cr - Ni - Mo 系表面硬化钢ꎮ 钢中 Cr、Ni、Mo 含量较低ꎬ具有良好的可锻性、切削加工 性和焊接性能[1] ꎬ主要用于制造各种重型汽车、重型 挖掘机、重型吊车、重型机床及其他重型机械的传动 齿轮、齿轮轴ꎬ以及越野吉普车、越野摩托车等需要 传动大扭距的小型齿轮和齿轮轴ꎮ 其加工变形量 小、淬透带窄且稳定ꎬ是质量要求极为严格的齿轮钢 品种之一[2] ꎮ 因使用环境特殊ꎬ故要求钢材具有足 够的心部淬透性和良好的渗层淬透性ꎬ优良细小的
我国中重型载货汽车用齿轮钢品种发展概况
3 —3 HR 和 J = 3 — 4 H C、 J = 3 — 2 9 C 9 7 4 R 9 4
18 95年 冶 金 部 颁 布 了我 国的 保 证 淬 透 性 结 构 钢技 术条件 ( B 26—8 ) G51 5 ,在此 技术 条 件 中列 入
东风 汽车公 司生 产 的 “ 风 ” 牌 5 载 货 汽 车 东 t 变 速 器 和 后 桥 齿 轮 分 别 采 用 2 CMn i 和 0 r TH 2 M V H钢 制造 。 同 样 ,也 与 钢 厂 签 定 了把 钢 材 0nB
5 年代我国从原 苏联 引进 当时苏联 中型载货 汽车 O ( “ 即 解放 ” 牌原 车型 )生 产技 术 的 同时 ,也 引进
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莱钢 科 技
第 3期 ( 总第 13期 ) 2
我 国中重型载货汽车用齿轮钢 品种发展 概况
张 伟 亓显玲 刘建 国 季加 强
( 技术研发 中心) ( 销售 中心 ) ( 国贸公 司)
摘
建议 。
要 :简要 介绍 我 国 中、重 型载货 汽 车用齿轮 钢 的 品种及 其发展 概 况 ,并提 应 的协议 。变 速 器和后 桥
主 、从 动 圆 锥 齿 轮 用 钢 分 别 为 2 CMn i 3 和 0 r TH
向小 ,具有 良好的渗碳淬火性能,渗碳后可直接淬
火。
2 Mn B 2、2 Mn B ,对应 淬透 性 能 分 别 为 J 0 VH 0 V H3 9
品种 汽 车用钢
关 键词 :齿轮 钢
Absr c t a t: T sp p rb e y i to c s te v re y o ie e me u a d h a y tu k a d t erg ne a e hi a e r f nr du e h ai t fChn s dim n e v r c n h i e r ld - i l v lp nt e o me .Th n i p s fr r o d ie i e e o i g g a te n L ia g Co a y e t ut o wa d s me a vc n d v lp n e r se li a g n mp n . Ke or s: g a t e ,v re y,s e ilse lfr tu k yW d e rse l a it p ca te o r c
汽车用齿轮钢及其应用技术的某些进展
保护膜成膜 稳 定 致 密 , 具有优越的腐蚀抑 与丁苯橡胶、 三元乙丙橡胶、 ()* 树脂具有
制保护性能。 优异的相容性,长期使用不会导致上述橡胶和树脂 的体积膨胀、 发泡、 发粘及开裂。
+& ,&
范围。
由于保护膜 成 膜 稳 定 而 致 密 , 因此具有优 抗泡沫倾向性能下降很 -. 值及储备碱度、
全淬火层,这种现象对疲劳强度影响很大。采取的 措施是降低钢中导致上述氧化物形成的元素含量, 添加 1,、 )2 等非氧化性且可提高淬透性的元素。例 如将 +, 含量降到 "%"3 !/"%$4 !& 同时添加 "%54 !/
$%5%$
喷丸 喷丸是减小或消除不完全淬火层对强度消极影
响的最有效措施,可有效提高齿轮的齿根弯曲疲劳 强度。 喷丸强化的机理如下:
!"$
齿轮强化技术 迄今为止, 添加合金元素是实现齿轮高强度化的
主要途径。但是合金元素的增加不仅提高材料成本, 而且使热处理和切削加工变得更加困难。 因此最佳方 法是把合金元素控制在必要的最低限度, 并通过适当 的强化方法最大限度地发挥材料的强度潜力。
!"# 高强度齿轮钢的开发 $%!%$ 减小不完全淬火层 目前 & 汽车齿轮大都进行渗碳淬火处理 & 渗碳气 氛对 ’( 、 )*、 +,、 -. 等元素具有氧化性。这些元素在 表面层下被内氧化, 使表层的合金元素含量降低 & 导 致淬透性降低,在 $"/!" !0 左右的深度形成不完
钢中的非金属夹杂物往往成为疲劳裂纹源, 如
7 在晶界的聚集会引起晶界的脆化,降低强度和韧
性。因此提高钢的纯净度是提高齿轮钢强度的一个 重要途径。提高纯净度主要指降低钢中 8 和 7 的浓
Mn-Cr系齿轮钢的发展与研究方法
Mn-Cr系齿轮钢的发展与研究方法发布时间:2023-04-12T00:41:38.304Z 来源:《科学与技术》2023年1期作者:李东阳1,刘冰1,*,邹琦1 [导读] 齿轮钢是汽车用材中要求较高的关键材料之一,其质量不仅影响车辆寿命、能耗等经济技术指标,李东阳1,刘冰1,*,邹琦1(1.辽宁科技学院,辽宁本溪 117004)摘要:齿轮钢是汽车用材中要求较高的关键材料之一,其质量不仅影响车辆寿命、能耗等经济技术指标,而且对于满足汽车的安全、舒适及环保要求也至关重要。
本文介绍了Mn-Cr系齿轮钢的发展现状、趋势、存在的问题和研究方法。
关键词:齿轮钢、研究方法中图分类号:TD41 文献标识码:ADevelopment and Research method of Mn-Cr Gear SteelLi Dong-yang,LIU Bing,ZOU Qi(1.Liaoning Institute of Science and Technology,Liaoning Benxi 117004,China)Abstract: Gear steel is one of the key materials in automobile materials. Its quality not only affects the economic and technical indexes such as vehicle life, energy consumption, but also is very important to meet the requirements of safety, comfort and environmental protection of cars. This paper introduces the development status, trend, existing problems and research aspects of Mn-Cr gear steel. Key words: gear steel; research method1研究概况和发展趋势近年来,随着汽车行业引进车型的增多,国产汽车齿轮钢的品种和需求量明显增多,汽车齿轮钢的开发与研制成为特钢厂研究的核心内容,齿轮钢的性能提升对钢铁企业有着至关重要的影响。
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化 对疲 劳性 能 的影 响 。2 C Mo 0 r H、
火 后 的锻 件 组 织 中经 常 出现 粒 状 贝
2 C Mo 2 r H、2 Cr i H淬透 性带 宽 氏体 组 织 .影 响切 削性 能 。Cr H 0 N Mo Mo
大 模 数 齿 轮 主要 有 Cr 系 .Cr 6HRC.F 2 2 ,AS 2 6 Ni MO AS 2 5 F 2 2 淬透 性 系列 钢 是 高淬 透 性 钢 材 .该 材 料 由 系 、Cr Mo 。 国外齿 轮钢很 少 用 带 宽5 HR 保 证 渗碳 层 的强 度和 稳 于 合金 元 素Mo 著使 连 续冷 却转 变 Ni 系 C。 显
加T钢 材 .而且在 钢材 中限制残 余T 定 变形 。另外 .带 状组 织要 求优 于3 曲线 ( T)的铁 素体 、珠 光体C曲 i i CC
的含量 。 级 . 以保 证过 渡 层 的强 度 和稳 定 。 线 向右 移 .其 轧制 状 态 的 金 相组 织
我 国几 大 特 钢 厂 通 过 技 术 引进 2 Cr H、2 Cr Mo 2 Mo 0 Ni H昌粒度 优于 中就 存 在 大 量 的 贝 氏体 组 织 。数大的齿轮就无法保证淬硬性。为了提高
齿轮渗碳 层的有效硬 化层深度及心部硬 度 ,必须采用新的高淬透性材料 。
■ 中国第一汽车 集团公司技 术 中心 曹 正 杨 林
杨福平
徐香秋
刘柯军
近 年 来 国 外 汽 车 齿轮 钢 的 冶炼 外钢材产 品的技术指标 为了满足 劳性能 。
制 保证 钢材 淬 透性 带 的宽 度 ( 一 轮材料 并进行 了应用试验 研究 。
般 淬 透 性 带 可 以 控 制 在 6HRC个
格 以内).二是通过精炼及真空脱
气技 术 控 制 钢 材 的纯 净 度 和 氧含 量 ( 一般 氧 含量 可 以控 制在 1 x 0 以 5 l- 6
C Mo r 系列齿轮材料的试制
1 . 材料的基础技术指标
根 据 重 型 载 货 车 的 需 求 .试
炼 .试 验材 料 采 用 炉 外精 炼 和 真 空
除气处理 。 其钢 材 的化 学 成 分 、纯 净 度 及 淬透性检 验结果如表 1 表 3 一 。
内 )。控制材料的淬透性带不但可 制 了2 2Cr H、2 MO 0Cr MOH、 Ni
国外齿轮 钢几乎全部采用精炼及真 且 控 制 带 状 组 织 。 2 Cr 2 MOH、
空脱气技术 。
组 织 应 该 是铁 紊 体 、珠 光体 。 以往
20 Ni Cr MOH氧 含 量 s2 0X1 一. 0
2 C Mn i 锻 造后 经过正 火 处理 0 r T材料
在 钢材 品种 方面 .各 国 的齿 轮 F 2 5 F 22 6 含 量 s X 即可 得 到 铁 素体 、珠 光 体 组 织 .但 A¥ 22 / A¥ 2 氧 1 5
20年 2 07 第 期
汽车T艺与材料
I3 3
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表1材 料化学成 分检验结果
%
墨 苎 型望塞 ! 堡 些 垫堕 堡 ! 塑 :堂
15 . 30 . 6. 0 9. 0 l . 20 l . 50 l . 80 210 . 3 . 00
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重型车 用系列齿轮钢应 用研 究
齿轮的材料对齿轮的使用寿命有着直接的影响。主减速器齿轮模数大 , 受
力苛刻 ,如果材料选择不 当 ,有效硬 化层深 度和 心部硬度达不到设计要求 ,使
用中就会发生打齿现象。我国通用的2CM T齿轮钢 ,淬透性不高且淬透性带 ‘ 0 rn i
钢 均 有 自 己 的 产 品 系 列 。 中 小 模 1 一.提 高 纯 净 度 是 为 了消 除 内氧 有 时 由 于残 余 合 金 元 素 的影 响 .正 0
数 齿 轮 主 要 采 用 Cr 、Cr 系 、 系 Mn
Cr n M B系 、 Cr 系 、 Cr MO . MO Ni 系
及技 术 改 造 .钢 材 的冶 金 质量 得 到 5 .F 级 A¥2 2 / A¥ 2 6 2 5 F 2 2 昌粒 度优 造 后正 火 .其 组织 不 会 得 到 明显 的
很 大 的提 高 .基 本达 到 或 接近 于 国 于7 .细化 昌粒 以提高 渗碳层 的疲 改 善 .仍 然 存 在 贝 氏体 .不 能满 足 级
3 . 齿轮的锻造及锻件的热处理
齿 轮 锻 件 采 用 模 锻 .锻 坯 的 加 热温 度为12 0℃ 。为 了保 证锻件 具 4
试 验 材 料 的 技 术 特 点 是 高 纯 有 良好 的切 削性 能 .要 求锻 件 的 硬
接 触 疲 劳寿 命 可 以提 高 2 % .所 以 净 度 、窄 淬透 性带 、 细 昌粒 .并 度 最好 控制 在 1 6 2 7HB 7 - 0 S.金 相 5
技 术 发 展 很 快 .主 要 体 现 在 两 个 我公司重型载货车的需 求.与有关
2 验钢材 的冶炼及纯 净度 . 试
试 验 钢 材 分 别 在 北 满 特 殊 钢 有 限 公 司 、本 溪 特 殊 钢 有限 公 司 、大 冶 钢 厂 、 抚 顺 特 殊 钢 有 限 公 司 冶
方 面 .一是 通 过 合 金 元素 含 量 的 控 钢厂开发了C . O r 系列及F S M A 系列齿
以保证 材 料 的淬 硬 性 .还 可 以改善 F S 2 5 及 F S 2 6 种材料 . A 32 H A 3 2 H4 齿 轮 的淬 火 变 形 。 降低 钢 材 中的氧 分 别应 用于 重 型 载 货车 主 减 速 器 和 含 量 可 以提 高 零 件 的疲 劳性 能 .一 换代载 货车主减 速器 。 般 认 为钢材 中氧含 量降低 1 x 0 . 0 l ’ e