关于16MnCr5齿轮钢的研制与开发

刘明洋

摘 要：通过对16MnCr5齿轮钢的成分设计、热轧工艺设计及组织性能进行深入的研究与分析，制定相应的工艺制度，尤其是纯净度和夹杂物控制，经过理化检验，产品力学性能和工艺性能完全满足标准要求。

关键词：16MnCr5;金相组织;成分控制。

1 绪论

某用户在本钢订购16MnCr5齿轮钢，有较好的淬透性和切削性能，对较大截面零件，热处理后能得到较高表面硬度和耐磨性，低温冲击韧度也较高，16MnCr5齿轮钢经渗碳淬火后使用，该用户将16MnCr5用于摩托车的牙盘链轮。[1]目前本钢暂无此牌号，研发此钢种，可完善本钢的产品结构，为本钢带来一定的经济效益。

2 工艺流程

工艺流程为：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼→连铸→加热→轧制→控制冷却→卷取→机能检验→包装缴库→发货;根据双方技术协议要求及合金特性设计成分及热轧工艺参数。

2.1 成分设计

根据供货技术协议要求，结合各元素在钢中作用及影响，制定以下成分要求，见表1。注意事项：精炼钢水必须经过Ca处理，挡渣出炉，严格控制液面波动在±3mm内，不得与其他钢种混浇，连铸坯下线检查清理。

2.2 热轧工艺设计

在炉时间≥120分钟，考虑到该钢种含Mn、Cr较高，强度高，为保证板型良好，设定卷取温度610摄氏度，冷却模式选为间断冷却;热轧工艺参数设定见表2。

3 成品检测

3.1 尺寸外形

实验一炉，成品规格为8.0*1050mm，经实际检测，参数均满足协议要求。

3.2 力学性能

在钢卷尾部6米处取样进行力学性能检测，16MnCr5齿轮钢的力学性能如表4所示。

3.3 金相组织

在任意一卷的板面中间部位选一块试样进行微观形貌观察，见下图，发现16MnCr5基体组织为带状铁素体+珠光体，晶粒度平均为8级，满足技术标准要求。

齿轮钢16MnCr5的金相组织图（a.100倍 b.500倍）

4 结论

（1）本钢成功研制开发的齿轮用钢16MnCr5。

（2）齒轮用钢16MnCr5的组织为铁素体和珠光体，力学性能完全达到质量技术标准，满足用于生产髙性能齿轮的质量要求。

参考文献：

[1]袁建平，姚正军.国产汽车用齿轮钢的研究应用与展望[J].现代冶金，2009.12.`