一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410363825.X	申请日：	2014.07.29
公开号：	CN104195432A	公开日：	2014.12.10
当前法律状态：	驳回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):C22C 38/14申请公布日:20141210\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/14申请日:20140729\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/14; C22C33/04; C21D1/18	主分类号：	C22C38/14
申请人：	锐展（铜陵）科技有限公司
发明人：	徐泽军
地址：	244061 安徽省铜陵市经济技术开发区黄山大道
优先权：
专利代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112	代理人：	方琦
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内容摘要

本发明公开了一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.02-0.03%、硅0.36-0.38%、锰0.032-0.04%、铝0.1-0.12%、钛0.02-0.025%、镧0.04-0.045%、镨0.02-0.025%、钕0.03-0.05%、铌0.001-0.002%、钴0.025-0.028%、硫0.03-0.04%、磷≤0.02%、余量为铁；本发明采用优选合金配方，在配方中添加了钛和镧系元素多种合金元素，制得的合金质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强，在低温情况下仍然具有较强的延展性，并且具有耐腐蚀性能，可锻造不同轻质精密汽车变速齿轮。

权利要求书

1. 一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.02-0.03%、硅0.36-0.38%、锰0.032-0.04%、铝0.1-0.12%、钛0.02-0.025%、镧0.04-0.045%、镨0.02-0.025%、钕0.03-0.05%、铌0.001-0.002%、钴0.025-0.028%、硫0.03-0.04%、磷≤0.02%、余量为铁。

2. 一种如权利要求1所述的用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）配料：以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，钛0.02-0.025%、镧0.04-0.045%、镨0.02-0.025%、钕0.03-0.05%、铌0.001-0.002%、钴0.025-0.028%，放入熔炼炉熔炼，保温20-30分钟后，继续熔炼1-2h，出炉温度为 1350℃-1380℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；
（2）将钛硅钛合金和生铁按 1：4.5-5.0比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到 1350-1500℃时，按合金元素的质量百分比加入铝粉和锰粉，再加入步骤（1）的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，保温20-30分钟，在 1490-1630℃精炼50-60min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化20-25min，铸造成型，出钢温度为1480-1520℃；
（3）热处理：将步骤（2）铸造成型的铸件先加热到 1050℃进行淬火，然后 650℃保温2-3小时，720℃保温1-2小时，800℃保温1-2小时，然后用 330℃-400℃回火，时间控制在 4-5小时。

说明书

一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料及其制造方法

技术领域
本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法。

背景技术
汽车的金属配套零件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工上同样重要，这样的要求不仅是满足汽车使用上的基本条件，同时也是安全可靠延长使用寿命的保障。
现有技术中，生产汽车配件的钢材为普通的中低含量合金钢，因这些汽车金属配件在使用功能上一般是频繁的运动部件，磨损率很高，更换频繁，增加了维护成本；寻找到一种提高硬度和耐磨性能，同时零件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重要。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法。
本发明采用如下技术方案：
用于汽车变速齿轮的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.02-0.03%、硅0.36-0.38%、锰0.032-0.04%、铝0.1-0.12%、钛0.02-0.025%、镧0.04-0.045%、镨0.02-0.025%、钕0.03-0.05%、铌0.001-0.002%、钴0.025-0.028%、硫0.03-0.04%、磷≤0.02%、余量为铁。
用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法，包括以下步骤：
（1）配料：以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，钛0.02-0.025%、镧0.04-0.045%、镨0.02-0.025%、钕0.03-0.05%、铌0.001-0.002%、钴0.025-0.028%，放入熔炼炉熔炼，保温20-30分钟后，继续熔炼1-2h，出炉温度为 1350℃-1380℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；
（2）将钛硅钛合金和生铁按 1：4.5-5.0比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到 1350-1500℃时，按合金元素的质量百分比加入铝粉和锰粉，再加入步骤（1）的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，保温20-30分钟，在 1490-1630℃精炼50-60min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化20-25min，铸造成型，出钢温度为1480-1520℃；
（3）热处理：将步骤（2）铸造成型的铸件先加热到 1050℃进行淬火，然后 650℃保温2-3小时，720℃保温1-2小时，800℃保温1-2小时，然后用 330℃-400℃回火，时间控制在 4-5小时。
本发明的有益效果：
本发明采用优选合金配方，在配方中添加了钛和镧系元素多种合金元素，制得的合金质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强，在低温情况下仍然具有较强的延展性，并且具有耐腐蚀性能，可锻造不同轻质精密汽车变速齿轮。

具体实施方式
实施例1：用于汽车变速齿轮的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.025%、硅0.37%、锰0.035%、铝0.11%、钛0.022%、镧0.045%、镨0.022%、钕0.04%、铌0.0015%、钴0.027%、硫0.035%、磷≤0.02%、余量为铁。
用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法，包括以下步骤：
（1）配料：以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，钛钛0.022%、镧0.045%、镨0.022%、钕0.04%、铌0.0015%、钴0.027%，放入熔炼炉熔炼，保温25分钟后，继续熔炼1-2h，出炉温度为 1350℃；然后浇注成合金块，取出空冷备用；
（2）将钛硅钛合金和生铁按 1：4.8比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到 1400℃时，按合金元素的质量百分比加入铝粉和锰粉，再加入步骤（1）的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，保温20-30分钟，在 1490-1630℃精炼50-60min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化20-25min，铸造成型，出钢温度为1480-1520℃；
（3）热处理：将步骤（2）铸造成型的铸件先加热到 1050℃进行淬火，然后 650℃保温2-3小时，720℃保温1-2小时，800℃保温1-2小时，然后用 350℃回火，时间控制在 4-5小时。
本发明制造的的合金钢材料试验数据：抗拉强度σb≥ 1370MPa；屈服强度σ_0.2≥ 1055MPa ；低温冲击韧性σku(-40℃)≥ 39J/cm²；硬度HRC 62-67，常温下氧化120h后增重量为9.7g/m²。
抗硫酸试验：试验方法参照JB/T 7901-2001《金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》标准进行硫酸的浸泡试验，浸泡时间为 24h，腐蚀速率为0.08mg/(cm²·h)。

资源描述

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1、10申请公布号CN104195432A43申请公布日20141210CN104195432A21申请号201410363825X22申请日20140729C22C38/14200601C22C33/04200601C21D1/1820060171申请人锐展（铜陵）科技有限公司地址244061安徽省铜陵市经济技术开发区黄山大道72发明人徐泽军74专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人方琦54发明名称一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料及其制造方法57摘要本发明公开了一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳002003、硅036038、。

2、锰0032004、铝01012、钛0020025、镧0040045、镨0020025、钕003005、铌00010002、钴00250028、硫003004、磷002、余量为铁；本发明采用优选合金配方，在配方中添加了钛和镧系元素多种合金元素，制得的合金质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强，在低温情况下仍然具有较强的延展性，并且具有耐腐蚀性能，可锻造不同轻质精密汽车变速齿轮。51INTCL权利要求书1页说明书2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页10申请公布号CN104195432ACN104195432A1/1页21一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料，其特征。

3、在于其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳002003、硅036038、锰0032004、铝01012、钛0020025、镧0040045、镨0020025、钕003005、铌00010002、钴00250028、硫003004、磷002、余量为铁。2一种如权利要求1所述的用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤（1）配料以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，钛0020025、镧0040045、镨0020025、钕003005、铌00010002、钴00250028，放入熔炼炉熔炼，保温2030分钟后，继续熔炼12H，出炉温度为13501380；然后浇注成合金块，取出。

4、空冷备用；（2）将钛硅钛合金和生铁按14550比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到13501500时，按合金元素的质量百分比加入铝粉和锰粉，再加入步骤（1）的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，保温2030分钟，在14901630精炼5060MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化2025MIN，铸造成型，出钢温度为14801520；（3）热处理将步骤（2）铸造成型的铸件先加热到1050进行淬火，然后650保温23小时，720保温12小时，800保温12小时，然后用3304。

5、00回火，时间控制在45小时。权利要求书CN104195432A1/2页3一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料及其制造方法0001技术领域0002本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法。0003背景技术0004汽车的金属配套零件，不仅在结构强度与功能上有较高的要求，同时在机械加工上同样重要，这样的要求不仅是满足汽车使用上的基本条件，同时也是安全可靠延长使用寿命的保障。0005现有技术中，生产汽车配件的钢材为普通的中低含量合金钢，因这些汽车金属配件在使用功能上一般是频繁的运动部件，磨损率很高，更换频繁，增加了维护成本；寻找到一种提高硬度和耐磨性能，同时零。

6、件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重要。0006发明内容0007本发明的目的在于提供一种用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法。0008本发明采用如下技术方案用于汽车变速齿轮的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳002003、硅036038、锰0032004、铝01012、钛0020025、镧0040045、镨0020025、钕003005、铌00010002、钴00250028、硫003004、磷002、余量为铁。0009用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法，包括以下步骤（1）配料以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，钛0020025、镧0040045、镨002。

7、0025、钕003005、铌00010002、钴00250028，放入熔炼炉熔炼，保温2030分钟后，继续熔炼12H，出炉温度为13501380；然后浇注成合金块，取出空冷备用；（2）将钛硅钛合金和生铁按14550比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到13501500时，按合金元素的质量百分比加入铝粉和锰粉，再加入步骤（1）的合金块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，保温2030分钟，在14901630精炼5060MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化2025MIN，铸造成型，出。

8、钢温度为14801520；（3）热处理将步骤（2）铸造成型的铸件先加热到1050进行淬火，然后650保温说明书CN104195432A2/2页423小时，720保温12小时，800保温12小时，然后用330400回火，时间控制在45小时。0010本发明的有益效果本发明采用优选合金配方，在配方中添加了钛和镧系元素多种合金元素，制得的合金质量轻，硬度高，光泽度好，抗冲击性强，在低温情况下仍然具有较强的延展性，并且具有耐腐蚀性能，可锻造不同轻质精密汽车变速齿轮。0011具体实施方式0012实施例1用于汽车变速齿轮的合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳0025、硅037、锰0035、铝0。

9、11、钛0022、镧0045、镨0022、钕004、铌00015、钴0027、硫0035、磷002、余量为铁。0013用于汽车变速齿轮的合金钢材料的制造方法，包括以下步骤（1）配料以合金钢质量百分比计，按以下化学成分配料，钛钛0022、镧0045、镨0022、钕004、铌00015、钴0027，放入熔炼炉熔炼，保温25分钟后，继续熔炼12H，出炉温度为1350；然后浇注成合金块，取出空冷备用；（2）将钛硅钛合金和生铁按148比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；铁水熔清后测温，当铁水温度达到1400时，按合金元素的质量百分比加入铝粉和锰粉，再加入步骤（1）的合金。

10、块，熔融搅拌混合后，再向其中按组成原料质量百分比加入其他剩余合金元素，保温2030分钟，在14901630精炼5060MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化2025MIN，铸造成型，出钢温度为14801520；（3）热处理将步骤（2）铸造成型的铸件先加热到1050进行淬火，然后650保温23小时，720保温12小时，800保温12小时，然后用350回火，时间控制在45小时。0014本发明制造的的合金钢材料试验数据抗拉强度B1370MPA；屈服强度021055MPA；低温冲击韧性KU4039J/CM2；硬度HRC6267，常温下氧化120H后增重量为97G/M2。0015抗硫酸试验试验方法参照JB/T79012001金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法标准进行硫酸的浸泡试验，浸泡时间为24H，腐蚀速率为008MG/CM2H。说明书CN104195432A。

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