一種用于汽車變速齒輪的合金鋼材料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于汽車變速齒輪的合金鋼材料及其制造方法，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.02-0.03%、硅0.36-0.38%、錳0.032-0.04%、鋁0.1-0.12%、鈦0.02-0.025%、鑭0.04-0.045%、鐠0.02-0.025%、釹0.03-0.05%、鈮0.001-0.002%、鈷0.025-0.028%、硫0.03-0.04%、磷≤0.02%、余量為鐵；本發(fā)明采用優(yōu)選合金配方，在配方中添加了鈦和鑭系元素多種合金元素，制得的合金質量輕，硬度高，光澤度好，抗沖擊性強，在低溫情況下仍然具有較強的延展性，并且具有耐腐蝕性能，可鍛造不同輕質精密汽車變速齒輪。
【專利說明】一種用于汽車變速齒輪的合金鋼材料及其制造方法
[0001]

【技術領域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種用于汽車變速齒輪的合金鋼 材料的制造方法。
[0003]

【背景技術】
[0004] 汽車的金屬配套零件，不僅在結構強度與功能上有較高的要求，同時在機械加工 上同樣重要，這樣的要求不僅是滿足汽車使用上的基本條件，同時也是安全可靠延長使用 壽命的保障。
[0005] 現(xiàn)有技術中，生產(chǎn)汽車配件的鋼材為普通的中低含量合金鋼，因這些汽車金屬配 件在使用功能上一般是頻繁的運動部件，磨損率很高，更換頻繁，增加了維護成本；尋找到 一種提高硬度和耐磨性能，同時零件表面耐熱性能高的中低含量的合金鋼就顯的非常重 要。
[0006]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于汽車變速齒輪的合金鋼材料的制造方法。
[0008] 本發(fā)明采用如下技術方案： 用于汽車變速齒輪的合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百分比為： 碳 0· 02-0. 03%、硅 0· 36-0. 38%、錳 0· 032-0. 04%、鋁 0· 1-0. 12%、鈦 0· 02-0. 025%、鑭 0· 04-0. 045%、鐠 0· 02-0. 025%、釹 0· 03-0. 05%、鈮 0· 001-0. 002%、鈷 0· 025-0. 028%、硫 0· 03-0. 04%、磷< 0· 02%、余量為鐵。
[0009] 用于汽車變速齒輪的合金鋼材料的制造方法，包括以下步驟： (1) 配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鈦0. 02-0. 025%、鑭 0· 04-0. 045%、鐠 0· 02-0. 025%、釹 0· 03-0. 05%、鈮 0· 001-0. 002%、鈷 0· 025-0. 028%，放入熔 煉爐熔煉，保溫20-30分鐘后，繼續(xù)熔煉l-2h，出爐溫度為1350°C -1380°C ;然后澆注成合 金塊，取出空冷備用； (2) 將鈦硅鈦合金和生鐵按1 :4. 5-5. 0比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作 為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；鐵水熔清后測溫，當鐵水溫度達到1350-1500°C時，按合 金元素的質量百分比加入鋁粉和錳粉，再加入步驟（1)的合金塊，熔融攪拌混合后，再向其 中按組成原料質量百分比加入其他剩余合金元素，保溫20-30分鐘，在1490-1630°C精煉 50-60min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化20-25min，鑄造成型，出鋼溫 度為 1480-1520°C ; (3) 熱處理：將步驟（2)鑄造成型的鑄件先加熱到1050°C進行淬火，然后650°C保溫 2-3小時，720°C保溫1-2小時，800°C保溫1-2小時，然后用330°C -400°C回火，時間控制在 4-5小時。
[0010] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明采用優(yōu)選合金配方，在配方中添加了鈦和鑭系元素多種合金元素，制得的合金 質量輕，硬度高，光澤度好，抗沖擊性強，在低溫情況下仍然具有較強的延展性，并且具有耐 腐蝕性能，可鍛造不同輕質精密汽車變速齒輪。
[0011]

【具體實施方式】
[0012] 實施例1 :用于汽車變速齒輪的合金鋼材料，其含有的化學元素成分及其質量百 分比為：碳 〇· 025%、硅 0· 37%、錳 0· 035%、鋁 0· 11%、鈦 0· 022%、鑭 0· 045%、鐠 0· 022%、釹 0· 04%、鈮 0· 0015%、鈷 0· 027%、硫 0· 035%、磷彡 0· 02%、余量為鐵。
[0013] 用于汽車變速齒輪的合金鋼材料的制造方法，包括以下步驟： (1) 配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鈦鈦0. 022%、鑭0. 045%、鐠 0. 022%、釹0. 04%、鈮0. 0015%、鈷0. 027%，放入熔煉爐熔煉，保溫25分鐘后，繼續(xù)熔煉l-2h， 出爐溫度為1350°C ;然后澆注成合金塊，取出空冷備用； (2) 將鈦硅鈦合金和生鐵按1 :4. 8比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵 基質來源；進行脫硫、脫氧；鐵水熔清后測溫，當鐵水溫度達到1400°C時，按合金元素的質 量百分比加入鋁粉和錳粉，再加入步驟（1)的合金塊，熔融攪拌混合后，再向其中按組成原 料質量百分比加入其他剩余合金元素，保溫20-30分鐘，在1490-1630°C精煉50-60min， 保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化20-25min，鑄造成型，出鋼溫度為 1480-1520 〇C ； (3) 熱處理：將步驟（2)鑄造成型的鑄件先加熱到1050°C進行淬火，然后650°C保溫 2-3小時，720°C保溫1-2小時，800°C保溫1-2小時，然后用350°C回火，時間控制在4-5小 時。
[0014] 本發(fā)明制造的的合金鋼材料試驗數(shù)據(jù)：抗拉強度Ob > 1370MPa;屈服強度 〇。2彡l〇55MPa ;低溫沖擊韌性〇ku(-40°C)彡39J/cm2;硬度HRC 62-67,常溫下氧化 120h后增重量為9. 7g/m2。
[0015] 抗硫酸試驗：試驗方法參照JB/T 7901-2001《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗 方法》標準進行硫酸的浸泡試驗，浸泡時間為24h，腐蝕速率為0. OSmgAcm2 · h)。
【權利要求】
1. 一種用于汽車變速齒輪的合金鋼材料，其特征在于：其含有的化學元素成分及 其質量百分比為：碳 〇· 02-0. 03%、硅 0· 36-0. 38%、錳 0· 032-0. 04%、鋁 0· 1-0. 12%、鈦 0· 02-0.025%、鑭 0· 04-0. 045%、鐠 0· 02-0.025%、釹 0· 03-0. 05%、鈮 0· 001-0. 002%、鈷 0· 025-0. 028%、硫 0· 03-0. 04%、磷彡 0· 02%、余量為鐵。
2. -種如權利要求1所述的用于汽車變速齒輪的合金鋼材料的制造方法，其特征在于 包括以下步驟： (1) 配料：以合金鋼質量百分比計，按以下化學成分配料，鈦0.02-0. 025%、鑭 0· 04-0. 045%、鐠 0· 02-0. 025%、釹 0· 03-0. 05%、鈮 0· 001-0. 002%、鈷 0· 025-0. 028%，放入熔 煉爐熔煉，保溫20-30分鐘后，繼續(xù)熔煉l-2h，出爐溫度為1350°C -1380°C ;然后澆注成合 金塊，取出空冷備用； (2) 將鈦硅鈦合金和生鐵按1 :4. 5-5. 0比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作 為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；鐵水熔清后測溫，當鐵水溫度達到1350-1500°C時，按合 金元素的質量百分比加入鋁粉和錳粉，再加入步驟（1)的合金塊，熔融攪拌混合后，再向其 中按組成原料質量百分比加入其他剩余合金元素，保溫20-30分鐘，在1490-1630°C精煉 50-60min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化20-25min，鑄造成型，出鋼溫 度為 1480-1520°C ; (3) 熱處理：將步驟（2)鑄造成型的鑄件先加熱到1050°C進行淬火，然后650°C保溫 2-3小時，720°C保溫1-2小時，800°C保溫1-2小時，然后用330°C _400°C回火，時間控制在 4-5小時。
【文檔編號】C22C33/04GK104195432SQ201410363825
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權日:2014年7月29日
【發(fā)明者】徐澤軍 申請人:銳展(銅陵)科技有限公司