20CrMnTiH齒輪鋼的研究與開發

孫衍國 劉吉志

摘要：現階段，我國的工業發展已取得了矚目的成績，在發展規模上也日趨的擴大，其中齒輪工業的發展已經日益的成熟。齒輪鋼的潛在市場比較巨大，而齒輪產業的發展對齒輪鋼的需求起到了重要的促進作用。在我國的齒輪鋼最為主要的產品20CrMnTiH怎樣應對當前市場的需求是這一領域發展的重要問題。本文主要就20CrMnTiH齒輪鋼的開發進行詳細的探究，希望能夠通過此次的努力對實際起到一定的指導作用。

關鍵詞：20CrMnTiH;齒輪鋼;開發

引言

20CrMnTiH齒輪鋼是我國用于制造各種汽車以及工程機械等傳動齒輪以及齒輪軸的材料所使用最為廣泛的一種鋼種，在齒輪鋼總量中占有重要的比重。齒輪是比較關鍵的機械零件，它在實際的應用過程中承受著交變載荷以及沖擊載荷等，所以對鋼的性能要求較為嚴格。

1.20CrMnTiH齒輪鋼的基本概述

1.1 20CrMnTiH齒輪鋼關鍵技術分析

在我國的20CrMnTiH齒輪鋼產業的長期發展過程中，在生產的工藝上已經逐漸的成熟，形成了一套有著我國特色的齒輪鋼生產工藝，在對這些技術進行應用的過程中能夠在很大的程度上提高生產的效率。其中，通過電爐少渣出鋼的工藝能夠有效的降低脫氧的負擔，并對鋼中所夾雜的一些雜質含量起到了有效的控制作用;在無氧化保護澆注這一關鍵技術的應用基礎上，對鋼中的氧含量得到了有效降低;通過對結晶器電磁攪拌這一關鍵技術的有效應用，大大減少了鑄坯化學成分的偏析;另外，在快速白渣這一關鍵技術的應用過程中，對鋼中的氧含量也得到了有效的降低[1]。

1.2 20CrMnTiH齒輪鋼的性能分析

這一產品有著高碳的耐磨表層以及低碳的高強韌性心部，這樣能夠對巨大的沖擊載荷以及磨損等得以承受，在其性能方面主要有可加工性以及使用性能。在可加工性能這一方面，傳統的齒輪加工大多是采取插齒以及車削加工等，在隨著我國的科學技術的發展以及齒輪加工自動化的形成，在生產效率方面有了很大的提高，通過數控技術進行綠色加工已經得以實現[2]。一般常見的輪齒失效就是吃面點蝕以及折斷等，而在疲勞失效這一方面主要就是鋼中的雜質所導致的，隨著我國在新技術方面的引進，對其使用的性能已經大大的得到了提高，齒輪鋼的純潔度得到了保障。

2.20CrMnTiH齒輪鋼的開發流程及技術創新探究

2.1 20CrMnTiH齒輪鋼的開發流程分析

在我國實際的20CrMnTiH齒輪鋼的開發內容方面涉及的較為廣泛，其中在開發的過程中需要通過專業的技術人員對鋼的質量以及工藝的要求進行把控，并結合企業自身的發展特點，然后才能夠對20CrMnTiH齒輪鋼的開發路線以及相關的設備配備進行確定。然后就是依據著相關的工藝要求以及企業的現階段設備以及外購的檢測設備基礎上，對鋼的相關工藝特點以及操作水平、生產的現狀等進行整合成對實際有著指導作用的指導書，接著對初步的開發進行審核，并形成試驗方案。

然后經過相關的評審之后要能夠對開發的要求滿足情況加以確認，不符合實際開發要求的要能夠進行積極的改善。在這些完成之后就要進行初步的開發生產，在開發的過程中對出現的問題要進行及時的解決應對，避免失控情況的發生，同時還要能夠對開發的要求得以滿足。在試驗開發的階段一定要嚴格的按照標準進行實施，在物理檢驗以及化學檢驗方面都要能夠得以加強，從而滿足對20CrMnTiH齒輪鋼開發設計的要求達到標準。另外，對20CrMnTiH齒輪鋼開發過程中要進行多次的試驗，確保鋼中的雜質最大化的清除，要對影響這一開發的因素進行積極的排除，從而形成適合這一工藝開發的最佳參數。

2.2 20CrMnTiH齒輪鋼的技術創新探究

在20CrMnTiH齒輪鋼的開發中，對其技術要能夠進行創新，首先就是在快速白渣工藝這一創新技術方面，在經過對精煉爐操作得以優化之后，對其造渣的工藝也進行了有效的改善。在具體的操作過程當中就是對精煉爐的堿度進行適當的控制，將其控制在2.0—3.0之間，這一技術不僅有著較有效的脫氧效果，同時在流動性方面也比較的優良。

另外，在少渣出鋼這一工藝的創新點最為主要的就是電爐用擋渣錐進行的擋渣，同時又加入了擋渣車，這樣在定位上就相對來說比較的準確，擋渣的效果能夠得以完善的呈現出來，從而對少渣多鋼得到了實現。然后就是在連鑄無氧化澆鑄這一創新技術方面對低過熱澆注有了保障，同時也對高的中間包液位澆注有了保證，在液面的穩定性方面也有了保障，避免了中包液面的大波動所造成的鋼液卷渣現象[3]。

在深脫氧這一創新技術的應用過程中，也在很大的程度上對鋼中的氧含量有了降低，在對電爐出鋼進行了有效控制之后，實現了少渣出鋼，這樣就有效的對脫氧的負擔有了降低，從而對精煉爐中的A1含量得到了有效控制。在過熱度過高的情況下就會使得柱狀晶過于發達以及中心碳的偏析較為嚴重等情況的出現，所以將過熱度控制在二十攝氏度到三十攝氏度之間是比較適宜的，而在拉速這一方面將其控制在1.1到1.3m/min這一范圍內是較為合適的。

而在電磁攪拌以及氬氣攪拌的技術創新應用過程中，不只是將鋼中的一些有害逇氣體得以減少了，并對剩余的一些雜質進行了改性的處理，在雜物的含量級別方面有了很大程度上的降低，這一創新技術的應用在質量水平方面和技術協議中的脆性夾物以及塑性夾物小于三級的規定是相契合的。

3.結語

總而言之，在20CrMnTiH齒輪鋼的開發過程中會遇到諸多的問題，故此要能夠找到問題的根源所在，有針對性的加以解決。隨著我國的科學技術的進步，對20CrMnTiH齒輪鋼的開發以及研究方面定將會迎來一個新的發展局面。

參考文獻：

[1]楊躍標，鄧深，朱超云，周漢全，江學德.20CrMnTi齒輪鋼方坯連鑄工藝的研究與應用[J].柳鋼科技，2012，（04）.

[2]曹志剛，杜忠澤，許偉陽，顏慧成，俞海明.20CrMnTi齒輪鋼生產工藝改進[J].鋼鐵釩鈦，2011，（04）.

[3]李金浩，李飛，秦桂芝.20CrMnTiH齒輪鋼質量現狀與分析[J].萊鋼科技，2012，（02）.