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第36卷第2期 2015年4月
特殊钢 SPECIALSTEEL
Vol.36.No.2 April2015
铸锭加热和锻后热处理工艺对18CrNiMo7-6钢d540mm棒材带状的影响
刘金鑫赵敏冯桂萍赵智刚程丽杰
子忠洋
（抚顺特殊钢股份有限公司技术中心，抚顺113001）
摘要试验18CrNiMo7-6重型齿轮钢（/%：0.165C0.59Mn，0.24Si，0.006S，0.008P，1.56Ni，1.71Cr， 0.28Mo,0.034AI,0.0129N）的生产流程为60tUHPEAF-LF-VD-12.5t铸锭工艺。试验研究了钢锭加热工艺（1200~1220℃,7-8h~13-15h），锻材完全退火（900℃12h，≤80℃/h至650℃50h，空冷）、等温退火（900℃ 12h，空冷至650℃50h，空冷）和正火（900℃12h，空冷）工艺对Φ540mm锻材带状组织的影响。结果表明，钢锭 1200~1220℃7-8h加热，锻材经完全退火、等温退火或正火处理后其带状级别分别为4.0,3.5和3.0，钢锭经 1200~1220℃13-15h加热，锻材经正火处理后其带状级别为2.5，为最佳工艺。
关键调18CrNiMo7-6齿轮钢540mm锻材铸锭高温扩散正火退火带状组织
EffectofIngotHeatingandForgedProductsHeatTreatmentProcess
onBanded-Structureof540mmBarofSteel18CrNiMo7-6
Liu Jinxin, Zhao Min, Feng Guiping, Zhao Zhigang, Cheng Lijie and Yu Zhongyang
(R&D Center, Fushun Special Steel Co Lid, Fushun 113001)
Abstract._Process flowsheet of test heavy, gear steel 18CrNiMo7-6_(/% : 0. 165C, 0. 59Mn, 0. 24Si, 0.006S, 0. 008P, 1. 56Ni, 1. 71Cr, 0. 28Mo, 0. 034Al, 0.012 9N) is 60 t UHP EAF-LF-VD-12. 5 t ingot casting process. The effect of ingot heating process (1 200 ~ 1 220 °C , 7-8 ~ 13-15 h), forged product complete annealing (900 °C 12 h, with ≤80 C/h slow cooling to 650 °C 50 h, air cooling) , isothermal annealing (900 °C 12 h, air cooling to 650 °C 50 h, air cooling) and nomalizing (900 °C 12 h, air cooling) process on banded structure of 540 mm forged bar has been tested and studied. Results show that as ingot heating at i 200 ~1 220 °C for 7-8 h, the rating of banded-structure of forged bar by complete annealing, isothermal annealing or normalizing process is respectively 4. 0, 3. 5 and 3. 0, while as ingot heat-ing at I200 ~1220 for 13-15 h, then nomalized, the rating of banded-structure of forged bar is 2. 5, it is an optimum process
Material IndexGear Steel 18CrNiMo7-6, 540 mm Forged Bar, Ingot High Temperature Diffusion Process, Nor-malizing, Annealing, Banded-Structure
渗碳齿轮用18CrNiMo7-6钢，广泛用于风电、减速机、机车等行业的重型齿轮，特别是重型卡车和沿海机械传动齿轮，当前也用于中国新的电力机车传动系统齿轮[1-3]。钢中带状组织容易引起变速箱噪音大、齿轮维氏硬度不均，且影响齿轮使用寿命，因此,基本要求带状组织≤3.0级。目前关于带状组织的研究，主要是20CrMnTi、8620系列等汽车用小型齿轮钢[43]。本文对大型齿轮用18CrNiMo7-6钢的带状组织进行研究，对于大型锻件，钢中Cr、Ni、 Mo合金元素和碳的偏析较重，经一般退火后存在比较严重的带状组织(6]，因此，必须在锻后热处理过程中控制带状组织级别。
试验材料和方法 1
试验18CrNiMo7-6钢的化学成分见表1。采用公称容量60t的超高功率电弧炉冶炼，
LF精炼，VD真空脱气，模铸12.5t钢锭，浇注温度1580℃；钢锭采用60t煤气炉加热，
c
加热温度1200~1220℃，保温12h；3150t快锻机镦粗后成材Φ540mm规格，一锭一材；采用60t煤气炉加热到860℃，保温8h后出炉采用水-空交替淬火冷却方法[7进行淬火处理，总冷却时间55 min，钢材出水空冷20min温度在150~190℃；采用公称容量15t电炉单支进行不同的热处理工艺试验。按表2中热处理制度进行热处理后，在成品钢材上半径1/2处切取形样品，按照CB/T13299-1991标准，使用蔡司金相显微镜检验带状组织。
试验结果与分析 2
钢材加热到Ac，温度856℃以上30~50℃，充分奥氏体化后以不同的冷却速度进行固态相变将会得到不同的组织。18CrNiMo7-6钢中含Cr、Ni、Mo等
表1 Table1
Mn
IS
18CrNiMo7-6试验钢的化学成分／% Analysis of test steel 18CrNiMo7-6 / %
s
P
Ni
Cr
Mo
Al
Cu
N
60000080L98000900006090