低碳齿轮钢带状组织影响因素研究

冯桂萍

（抚顺特殊钢股份有限公司技术中心，辽宁抚顺113001）

1 引言

齿轮钢带状组织是钢液凝固过程中，由于选择结晶作用产生成分分布的不均匀性的枝晶组织，在轧制后沿钢材轧制方向形成的以先共析铁素体为主和珠光体交替分布的带状组织。带状组织是影响齿轮钢内在质量的主要因素之一，它造成钢的各向异性，降低钢的横向塑性、韧性，影响切削加工。严重的带状组织会导致淬火后硬度不均，增大齿轮渗碳淬火变形量，导致齿轮啮合困难，运行震荡、噪音大，从而导致齿轮的提前失效。低碳齿轮钢常用钢种系列主要为CrMnTi系列、MnCr系列、CrMo系列、CrNiMo系列、CrNi2Mo系列。本文主要围绕以20CrMnTiH、20CrNiMoH为代表的齿轮钢枝晶偏析、高温扩散、终轧温度和热处理工艺因素对带状组织的影响进行分析。

2 带状组织影响因素研究分析

2.1 枝晶偏析的影响

连铸坯宏观组织形貌通常由3个晶区组成，即外表层的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区，根据浇注条件的不同，晶区的数目和相对厚度均可以改变。外表层的细晶区又称为激冷区，细晶区组织致密，成分均匀，偏析较小，细晶区的厚度主要取决于结晶器过冷度和中包浇注温度，过冷度越大，浇注温度越低，则增加细晶区的厚度[1]。柱状晶区由垂直于型壁的粗大的柱状晶所构成，柱状晶区的形成因素主要与散热的方向性和晶体生长的各向异性有关，柱状晶的长大速度与已凝固固相和液相的温度梯度有关，固相的温度梯度越大，则柱状晶的长大速度越快。……