汽车齿轮用20CrMnTiH钢顶锻裂纹产生原因及改进措施
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技术 研究
汽 车齿轮用 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 顶锻 裂纹 ０ ｒ ＴＨ钢 产 生 原 因及 改进 措 施
吴迪 孙 东升 王 海峰
（ 本钢股 份特 殊钢 厂， 宁本溪 １ ７０ ） 辽 ０ ０ １ 摘 要： 汽车齿轮用 ２ Ｇ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ钢热顶锻时产生表面裂纹 ， 对存在缺 陷的钢材进行 高低 倍检验及对 生产过程工 艺参
≤
０ ２ ．５ ０ ０ ．６
０ ０ ～ ．４
Ｏ．１ ０ ０． Ｏ７
铁 素体 ＋珠 光 体 ， 孔 周 围无脱 碳 。 针
圉
３４组织 缺 陷对 热顶 锻 裂纹 的影 响 ．
由于钢 材 存 在 裂纹 、表 面 气 孔 和 皮 下气 孔 ， 加 热 炉 内表 面缺 陷外 露被 氧 化 而 形成 脱 碳 层 ， 陷 处 缺 强 度 降低 ， 热 顶 锻 下 ， 下 部 位 存 在 很 大 的压 应 在 上
表 １ ２ Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ钢的化学成 分和 末端检测 结果
项目
Ｃ Ｓ ｉ ＾ ｆ ｎ
化 学 成 分／ ％
Ｐ Ｓ Ｃ ｒ Ｎｉ Ｃ ｕ
Ｔ ｉ
末端／ பைடு நூலகம் 职
丁 ｇ
３ ～ ６
４ ２ ４ ０
Ｊ１ ５
２ ～ ８
３ ５ ３ ２
标准 检 验 值
１ 前言
２０ ０ ９年 特 钢 出 现 一 批 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 钢 质 量 异 Ｏ ｒ ＴＨ
过 程 没有 问题 。为查 出原 因 ， 取表 面 裂 纹 严 重 的锻
件进行低倍检验及其缺 陷处显微组 织和 夹杂物检
测分 析 。
议 ，出厂 检验 和 用 户入 厂 检验 均没 有 发 现 问题 ， 但 是用户 在热 项 锻过 程 中表面 裂 纹 （ １出现 率达 到 图 ） ２ ％。对钢 材 表面 进 行修 磨 处 理 ， 有 发现 钢 材 表 ８ 没 面缺 陷， 且表 面修 磨后 ， 裂纹 出现 率没有 降 低 。锻 造
数进行分析， 连铸过程产生的皮 下气孑 和皮下裂纹是造成热顶锻裂纹 的主要原 因， 过改进保 护渣 的理化指标， Ｌ 通 避免 连铸结晶器保护渣 结壳 ， 可以消除热顶锻裂纹 的发生 。 关键 词：０ ｒ ＴＨ钢 ； ２ ＣＭｎ ｉ 顶锻； 裂纹 ； 下气孑 ； 皮 Ｌ 保护渣
Ａｎ Ｇｅ ｅ ａｅＲｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ｇ ｎ ａ ｋ ｏ ａ ｔ ｅ ０ Ｍ ｎ Ｈ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ ｏ ｆ ｒ ｉ ｇ Ｃｒ ｃ ｆ Ｆ Ｇｅ ｒＳ ｅ ｌ Ｃｒ Ｔｉ Ｕｓ ｄ ２
ＥＢＴ＋ Ｌ Ｆ斗 ＣＣ＋ ＶＤ － ５ ｏ ｌ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ｄ ｏ ｔｔ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｒ ｉ ｇ ｃ ａ ｋ ｉ ｔｅ ｒ ｄ ｃｓ ｉ ｓ ｂ ｓ ｒａ ｅ ４ ６ ０ ｒ ｌ ｎ ｒ ｃ ｓ ． ｎ ｕ ｅ ｅ ａｅ ｒ ａ ｏ ｆｆ ｇｎ ｒ ｃ ｎ ｓ ｌ ｏ ｕ ｔ ｓ ｕ —ｕ ｆ ｃ ｉ ｉ ｈ ｏ ｅ ｐ
２工 艺 流 程
２ Ｃ Ｍｎ ｉ 钢 生产 工 艺 流程 为 ：０ ｅ ｔ÷ Ｆ ０ ｒ ＴＨ ５ Ｔ ｂ－ Ｌ — Ｖ － ３ｍ Ｄ－ ２ ５ ｍ￣２ ５ ． ６ ｍｍ 连 铸全 程 保 护 浇 注 一６ ０轧 ５
机 轧制 。 化 学成 分和 末端 检验 满足协 议标准 要求 （ １ 。 表 ）
３锻料缺 陷分析 与讨论
３１ 料低 倍 ．锻
皮下有两条 裂纹 ， 裂纹间距 ６ ｍ， ｍ 长度分别为 ２ｍｍ 和 ｌｍｍ； ０ Ｏ 皮下 ２ 有 ３处 针孔 。见 图 ２ ｍｍ 。
图 １ 锻造后表 面裂纹
３ 缺陷处高倍夹杂物 ． ２
２１年第 １ 硷鸪钟巷 ｌ ｌ ００ 期 １
技术研究
ｆ ｒＣａ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｃ ｎｏ ｏ ｙＭ ｅ ｓ ｒ ｏ ｒａ ｄ Ｉ ｒ ｖ ｄ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ａ ｕ ｅ
Ｕ ９ ．ＳＣ ｎｇ ｓ ｎｇ ＷＡＮＧ ｉｆ ｎ １ｉ Ｗ Ｄｏ －ｈｅ ， Ｈａ —ｅ ｇ
（ ｐｃａ Ｓｅｌ ｌ ｔ ｆ ｅＸｉ ｔ ｌ ｔｃ ｏ ａ ｙ ＬａＮｉ ｅＸｉ ０ ０ Ｓ ｅｉｌ ｔｅＰａ Ｂ ｎ ｅ ｏ ｋＣ ｍｐｎ ， ｉｏ ｎ Ｂ ｎ １ ０ ） ｎｏ Ｓ ｅＳ ｇ １７
Ａｂ ｔ ｔ ｅ Ｘｉｓ ｅ ｓｅ ｉｌｓｅ ｌ ｌｎ ｙ ａ ａｙ ｉ ｆ ｒｉｇ ｃａ ｋ ｏ ｓ随ｃ：Ｂ ｎ ｔ ｌ ｐ ｃａ ｔｅ ａ ｔｂ ｎ ｌｓｓ ｏｇｎ ｒｃ ｆ中 ８ ｍｍ ｅ ｒｓｅ ｌ２ Ｃｒ Ｔｉ ｐ ｏ ｕ ｅ ｙ ５ ｔ ｅ ｐ ０ ｇ ａ ｔｅ ０ Ｍｎ Ｈ ｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ０
ｂ ｉｔｒ ｎ ｕ —ｕ ｆｃ ｒ ｃ ． ｙａ ｏｄ ｄ ｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ａ ｔ ｇｍｏ ｌ Ｏ ｅ ｌ ｇｓ ｕ ｌ ａ ｒ ｖ ｎ ｅ ｅ ａｅ ｆ ｒ ｉ ｇ ｃ ａ ｋ ｌ ｅ ｄｓ ｂ ｓ ｒａ ｅ ｃａ ｋ ｂ ｖ ｉ ｅ ｏ ｔ ｏ ｓｃ ｓｉ ｕ ｄ Ｃ ｒｓａ ｋ ｌ ｃ ｌｐ ｅ ｅ ｔ ｎ ｒ ｔ ｏ ｇ ｎ ｒ ｃ ． ｓ ａ ｎ ｎ ｖ ｌ ｇ Ｋｅ ｒ ｓ ｔ ｅ． ０ ｒ ＿ Ｔ Ｈ ； ｏ ｇｎ Ｃｒ ｃ ； ｕ —ｕ ｆｃ ｉｔｒ Ｃｏ ｅ ｌｇ Ｓ ｕ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ；Ｓ ｅ １ ２ Ｃ Ｍ ｎ ｉ Ｆ ｒ ｉ ｇ； ａ ｋ Ｓ ｂ ｓ ｒａ ｅＢｌ ｅ ； ｖ ｒＳ ａ ｋ ｌ ｓ
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Ｏ ８ ～ ．０
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≤
００５ ． ３ ０００ ． １
≤
００ ５ ． ３ ０ ０１ ． ３
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１３ ．５ １ １ ．７
≤
０ ３ ．０ ０ ０ ．４
汽 车齿轮用 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 顶锻 裂纹 ０ ｒ ＴＨ钢 产 生 原 因及 改进 措 施
吴迪 孙 东升 王 海峰
（ 本钢股 份特 殊钢 厂， 宁本溪 １ ７０ ） 辽 ０ ０ １ 摘 要： 汽车齿轮用 ２ Ｇ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ钢热顶锻时产生表面裂纹 ， 对存在缺 陷的钢材进行 高低 倍检验及对 生产过程工 艺参
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０ ２ ．５ ０ ０ ．６
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３４组织 缺 陷对 热顶 锻 裂纹 的影 响 ．
由于钢 材 存 在 裂纹 、表 面 气 孔 和 皮 下气 孔 ， 加 热 炉 内表 面缺 陷外 露被 氧 化 而 形成 脱 碳 层 ， 陷 处 缺 强 度 降低 ， 热 顶 锻 下 ， 下 部 位 存 在 很 大 的压 应 在 上
表 １ ２ Ｃ Ｍｎ ｉ ０ ｒ ＴＨ钢的化学成 分和 末端检测 结果
项目
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３ ～ ６
４ ２ ４ ０
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２ ～ ８
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标准 检 验 值
１ 前言
２０ ０ ９年 特 钢 出 现 一 批 ２ Ｃ Ｍｎ ｉ 钢 质 量 异 Ｏ ｒ ＴＨ
过 程 没有 问题 。为查 出原 因 ， 取表 面 裂 纹 严 重 的锻
件进行低倍检验及其缺 陷处显微组 织和 夹杂物检
测分 析 。
议 ，出厂 检验 和 用 户入 厂 检验 均没 有 发 现 问题 ， 但 是用户 在热 项 锻过 程 中表面 裂 纹 （ １出现 率达 到 图 ） ２ ％。对钢 材 表面 进 行修 磨 处 理 ， 有 发现 钢 材 表 ８ 没 面缺 陷， 且表 面修 磨后 ， 裂纹 出现 率没有 降 低 。锻 造
数进行分析， 连铸过程产生的皮 下气孑 和皮下裂纹是造成热顶锻裂纹 的主要原 因， 过改进保 护渣 的理化指标， Ｌ 通 避免 连铸结晶器保护渣 结壳 ， 可以消除热顶锻裂纹 的发生 。 关键 词：０ ｒ ＴＨ钢 ； ２ ＣＭｎ ｉ 顶锻； 裂纹 ； 下气孑 ； 皮 Ｌ 保护渣
Ａｎ Ｇｅ ｅ ａｅＲｅ ｓ ｎ ｏ ｏ ｇ ｎ ａ ｋ ｏ ａ ｔ ｅ ０ Ｍ ｎ Ｈ ｅ ｎ ｒ ｔ ａ ｏ ｆ ｒ ｉ ｇ Ｃｒ ｃ ｆ Ｆ Ｇｅ ｒＳ ｅ ｌ Ｃｒ Ｔｉ Ｕｓ ｄ ２
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机 轧制 。 化 学成 分和 末端 检验 满足协 议标准 要求 （ １ 。 表 ）
３锻料缺 陷分析 与讨论
３１ 料低 倍 ．锻
皮下有两条 裂纹 ， 裂纹间距 ６ ｍ， ｍ 长度分别为 ２ｍｍ 和 ｌｍｍ； ０ Ｏ 皮下 ２ 有 ３处 针孔 。见 图 ２ ｍｍ 。
图 １ 锻造后表 面裂纹
３ 缺陷处高倍夹杂物 ． ２
２１年第 １ 硷鸪钟巷 ｌ ｌ ００ 期 １
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ｆ ｒＣａ ｎ ｍｐ ｏ ｅ ｃ ｎｏ ｏ ｙＭ ｅ ｓ ｒ ｏ ｒａ ｄ Ｉ ｒ ｖ ｄ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ａ ｕ ｅ
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