本發(fā)明涉及冶金行業(yè)煉鋼
技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其涉及一種風電用齒輪鋼及其制備方法。
背景技術(shù):
:齒輪鋼是對可用于加工制造齒輪的鋼材的統(tǒng)稱。齒輪鋼是汽車、鐵路、船舶、工程機械中使用特殊合金鋼中要求較高的關(guān)鍵材料之一,是保證安全的核心部件的制造材料。風電用齒輪鋼必須要能在較低溫度環(huán)境下保持良好的性能?,F(xiàn)有的風電用齒輪鋼過度的注重齒輪鋼的低溫適應(yīng)能力和強度,進而添加較多的mn、cr等,隨著mn、cr等的添加量提高,齒輪鋼的焊接性能、耐腐蝕性以及韌性都會有一定程度的下降,不利于風電齒輪鋼的長期使用。如何制備一種耐低溫性好、硬度高、綜合性能優(yōu)異的風電齒輪鋼是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種耐低溫性好、硬度高、綜合性能優(yōu)異的風電用齒輪鋼及其制備方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的:一種風電用齒輪鋼,其化學成分質(zhì)量百分比為:c0.12-0.20%、mn2.6-3.8%、si0.26-0.35%、ni0.44-0.56%、mo1.4-2.5%、cr1.2-2.0%、ti0.005-0.010%、w0.33-0.46%、hf0.15-0.23%、p≤0.030%、s≤0.030%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。一種風電用齒輪鋼的制備方法,包括以下步驟:(1)電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉,調(diào)整鋼液中各元素的含量,無渣或少渣出鋼,采用硅錳進行預(yù)脫氧;(2)采用精煉快速成渣造渣技術(shù)、潔凈鋼精煉技術(shù)進行l(wèi)f精煉,通過采用爐外精煉、真空脫氣處理至化學成分和鋼中氣體含量符合要求,鋼中氫含量≤2.5ppm、氧含量≤20ppm,采用復合稀土與ti配合進行復合脫氧;(3)通過rh或vd真空吹氬脫氣法處理,vd脫氣的真空度≤0.10kpa,保持時間12-16min,破真空即保持攪拌狀態(tài),微調(diào),喂入s線,微調(diào)其它成分,連鑄成坯;(4)軋制,連鑄坯在加熱爐的加熱溫度為1150-1250℃,開軋溫度1100℃,加熱和高溫擴散時間為2-3小時,終軋溫度860-960℃,軋后空冷或緩冷。本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明的齒輪鋼夾雜物級別低,氣體含量低,晶粒細小,組織致密,通過降低一定比例的含碳量,提高了齒輪鋼的焊接性能,鉻和鈦等元素的添加,保證了風電齒輪鋼的硬度等物理性能,鎢和鉿配合,使得齒輪鋼具有非常優(yōu)異的耐腐蝕性和耐高溫性,鉿元素的添加還有助于細化晶粒。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。一種風電用齒輪鋼,其化學成分質(zhì)量百分比為:c0.16%、mn3.2%、si0.31%、ni0.48%、mo1.9%、cr1.6%、ti0.008%、w0.40%、hf0.19%、p≤0.030%、s≤0.030%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì),不可避免的雜質(zhì)中包括p≤0.04%,s≤0.04%,n≤0.04%,氧o≤0.05%。一種風電用齒輪鋼的制備方法,包括以下步驟:(1)電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉,調(diào)整鋼液中各元素的含量,無渣或少渣出鋼,采用硅錳進行預(yù)脫氧;(2)采用精煉快速成渣造渣技術(shù)、潔凈鋼精煉技術(shù)進行l(wèi)f精煉,通過采用爐外精煉、真空脫氣處理至化學成分和鋼中氣體含量符合要求,鋼中氫含量≤2.5ppm、氧含量≤20ppm,采用復合稀土與ti配合進行復合脫氧;(3)通過rh或vd真空吹氬脫氣法處理,vd脫氣的真空度≤0.10kpa,保持時間12-16min,破真空即保持攪拌狀態(tài),微調(diào),喂入s線,微調(diào)其它成分,連鑄成坯;(4)軋制,連鑄坯在加熱爐的加熱溫度為1200℃,開軋溫度1100℃,加熱和高溫擴散時間為3小時,終軋溫度920℃,軋后空冷或緩冷。本實施例制得的風電用齒輪鋼的機械物理性能如下表所示。拉伸強度(mpa)屈服強度(mpa)沖擊韌性(j)斷裂韌性(mpa·m1/2)斷裂伸長率(%)硬度(hrc)3.5%nacl溶液環(huán)境下的腐蝕速度(mm/年)5%h2so4溶液環(huán)境下的腐蝕速度(mm/年)-60℃沖擊功115091824013834490.01240.0379227需要說明的是,在本文中,如若存在第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。當前第1頁12