20CrNiMoH齿轮钢表裂的控制措施

汽车行业的飞速发展，使齿轮钢的需求量越来越大，性能也越来越高。国内传统的渗碳齿轮用钢是20CrMnTi，但由于易形成大颗粒TiN夹杂物，且具有淬透带宽、热处理变形大等缺点，已不能满足汽车用齿轮生产的需要。

20CrNiMoH是一种新型的CrNiMo系列齿轮钢，相当于美标的SAE8620H，其Cr、Ni、Mo含量较低，具有良好的淬透性、可锻性、切削加工性和焊接性能，可用于制作各种重型机械或设备零件，如重型挖掘机、吊车和机床等的传动齿轮或齿轮轴。但生产中，偶尔在表面会出现裂纹现象。

检验发现，裂纹内部夹杂有不同含量的Ca、Si、Mg、K、Na、Al等元素，裂纹近表面处也存在一定量的Na、Ca元素，存在K2O、Na2O和CaO夹杂物。K、Na、Ca元素是炼钢过程中保护渣的典型化学成分，分析得出裂纹是由连铸坯卷渣所致。

为此控制措施是：

1、调整钢水过热度，在有利于坯壳生长的基础上控制裂纹产生，将原来的过热度15～30℃提升到25～35℃，目标过热度由25℃提升到30℃。

2、调整拉坯速度，将原来的0.9m/min(对应过热度25℃)调整到0.8m/min(对应过热度30℃)。

3、结晶器采用电磁搅拌，自动控制液面高低，每回拉坯速度调整量v≤0.02m/s，拉坯速度调整间隔时间t≥12s，尽量控制结晶器液面波动范围，由原来的液面波动＜±6mm降至液面波动＜±3mm。

4、浸入式水口保证严格对中以防止偏流，水口插入深度上下限增加30mm，控制在150～180mm，水口渣线每5炉变换一次，每次降低中间包高度5～10mm。

5、调整助熔剂成分，适当增大结晶器保护渣的碱度R（CaO/SiO2），使保护渣的黏度降低，结晶温度提高，控制碱度R提高变化范围在0.05内。

通过采取以上措施生产的20CrNiMoH表面裂纹基本消除，提高了企业生产效益。