20CrMnTiH5齿轮钢产品质量分析

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传统２０ＣｒＭｎＴｉＨ齿轮钢是国内用于制造各种
工程机械、汽车等传动齿轮、齿轮轴材料的钢种。传统齿轮钢品种单一，竞争力不强，为此山钢股份莱芜
分公司开发了汽车用Ｃｒ－Ｍｎ — Ｔｉ系列保证淬透性齿轮钢２０ＣｒＭｎＴｉＨ５。该钢种在成分均匀性、钢液纯净
２质量检验
２０ＣｒＭｎＴｉＨ５齿轮钢生产工艺流程：５０ｔ电炉一
学成分波动范围控制一般，扩大了淬透值的波动范
围，无法满足部分客户对于大批量钢材淬透性一致
的要求。
表１２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢化学成分％
２．２组织与性能
１前
言
ＬＦ精炼一ｖＤ真空脱气一连铸（电磁搅拌）一轧制一精整检验一入库。自２０１５年ｌ一１０月，山钢股份莱芜分公司共统计生产的２０ＣｒＭｎＴｉＨ５齿轮钢４７６
炉，对钢的成分及性能进行检验统计。
２．１化学成分
带状组织的存在使２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢组织不均，
４３
２０１７年１２月
山东
冶
金
第３９卷
表３２ＯＣｒＭｎＴｉＨ５钢非金属夹杂和晶粒度级
项目协议要求Ａ细３．０Ａ粗２．５Ｂ细２．５Ｂ粗ｃ细ｃ粗２．０２．０
织不均匀，严重危害钢材质量，降低钢的使用寿命。
收稿日期：２０１７ — ０７ — ２０
检验的一次合格率为１００％，控制水平较高。
２．２．３带状组织
作者简介：郭志元，女，１９８４年生，２００８年毕业于内蒙古科技大学材料成型及控制工程专业。现为山钢股份莱芜分公司特钢事业部工程师，从事产品质量管理工作。
２ＯＣｒＭｎＴｉＨ５齿轮钢产品质量分析
郭志元
（山钢股份莱芜分公司特钢事业部，山东莱芜２７１１０５）摘要：以检验数据为基础，对２０ＣｒＭｎＴｉＨ５齿轮钢的化学成分、物理性能和外观质量进行分析并与标准要求对比。结果表
素，其含量控制在较窄的范围内。由于每炉之间的化
度、晶粒细密度以及淬透性上都有大幅度提高，由此细化市场，满足客户多样化要求。为考察产品质量及
对生产提供进一步指导，本研究对山钢股份莱芜分公司生产的２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢质量进行检验分析。
低氧含量，是提高钢种一次合格率的有效措施。关键词：齿轮钢；２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢；化学成分；物理性能；外观质量
中图分类号：ＴＧ１４２．１文献标识码：Ａ文章编号：１００４ — ４６２０（２０１７）０６ — ００４３ — ０３
的低倍组织均能达到要求且波动范围不大。低倍组
织检验一次合格率达到１００％。
２．２．２非金属夹杂和晶粒度
钢中的非金属夹杂物应尽量少，２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢协议要求及检验结果见表３。统计表明，非金属夹杂检验
２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢的化学成分见表１，由表１可以
看出钢的化学成分基本控制在标准要求内，Ｐ、Ｓ杂质元素控制较好，Ｔｉ含量控制在合理的水平（经验数值Ｔｊ含量为０．０７％），既细化了晶粒，又避免ＴｉＮ夹杂含量过多。Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ是影响淬透性最强烈的元
２．２．１低倍组织
表２２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢低倍组织级
经酸浸后的低倍试片上不得有肉眼可见的缩
口、裂纹、气泡、夹杂、翻皮、白点及有害杂物，协议要求及检验结果见表２。由表２可以看出，不同规格钢
明，２０ＣｒＭｎＴＩＨ５钢检验一次合格率８８．６６％，检验合格率为９８．３％。复验比例：热顶锻４％，氧含量２６％，末端淬透性６８％，非
金属夹杂物２％。窄范围控制化学成分、稳定炉次间的化学成分波动、采取适当的压缩比，优化工艺控制、稳定工艺操作、降
第３９卷第６期
２０１７年ｌ２月
山东冶金
ＳｈａｎｄｏｎｇＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ
Ｖｏ１．３９．Ｎｏ．６
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０１７
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《；试验研究 §
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非金属夹杂破坏了钢的连续性，造成了钢的组
的一次合格率为９９．７９％。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，可明显改善钢的疲劳性能，同时
减少齿轮热处理后的变形量。２０ＣｒＭｎＴｉＨ５钢晶粒度
０
Ｄ细２．０
Ｄ粗晶粒度１．５ ≥６ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
７～８
１．５
２０ＣｒＭｎＴｉＨ５０．５～２．００— １．５０—２．５０—２．０