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20CrMnTiH 系列齿轮钢热处理变形研究 刘 建 杨庚朝 （湖南华菱湘潭钢铁集团有限公司，湘潭 411101 ） 1 摘 要 综合齿轮钢热处理变形的基本理论知识，并根据湘钢生产的实际情况，对湘钢生产的 20CrMnTiH 系列齿 轮钢热处理变形原因进行综合分析，制定现场试验方案，通过试验结果进行分析总结，找出其变形的具体原因，并 提出改进建议。 关键词 齿轮钢热处理变形 C 偏析 统计偏析度 Research on Heat Deformation of 20CrMnTiH Series Gear Steel Liu Jian Yang Gengzhao (Hunan Valin Xiangtan Iron Steel Co., Ltd., Xiangtan, 411101) Abstract Integrated the basic theoretical knowledge of heat deformation of the gear steels, and according to the actual situation of Xiangsteel, a comprehensive analysis on deformation of heat treatment of 20CrMnTiH series gear steel produced by Xiangsteel was done, test program on spot was developed, test results were analyzed and summaried to identify the specific reasons for the deformation, and recommendations for improvement were put forward. Key words heat treatment of gear steel, C segregation, segregation statist 1 引言 随着社会的发展和科技的进步，汽车工业对齿轮钢的质量和性能要求越来越高,许多齿轮钢生产企业对 齿轮钢的技术指标提出了严格要求,主要包括:较窄的末端淬透性带、低的氧和夹杂物含量、细晶粒度、良好 的热处理稳定性及优良的表面质量等。 为了适应汽车工业发展形势,满足汽车工业对高质量高性能齿轮钢的需求,湘潭钢铁集团有限公司( 以下 简称湘钢) 自2007 年与东风二汽集团合作,按照中国齿轮专业协会车辆齿轮钢采购标准 CGMA001—2004 标 准要求,共同开发了采用 300 ×430 方矩形连铸坯轧制的汽车用高性能齿轮钢 20CrMnTiH1～20CrMnTiH5 。经 过严格工艺参数设计及工艺控制，并配合湘钢先进和完整的硬件配套设施，生产出的齿轮钢原料的各性能项 指标检验均满足标准要求，并取得了用户的初步认可，目前已生产合格 20CrMnTiH1～20CrMnTiH5 系列齿 轮钢 2 万余吨，但原料加工的齿轮仍存在热处理变形的情况，不能很好的满足军工企业用高精度齿轮钢的要 求。 为了进一步提高 20CrMnTiH 系列齿轮钢的产品使用性能，主要是提高齿轮钢成份和组织的均匀性，解 刘建，本科，工程师，从事产品开发和工艺研究。 第八届（2011 ）中国钢铁年会论文集 决可能由齿轮钢原材料导致的齿轮热处理变形问题，更好的提高齿轮钢用户的满意度，必须对湘钢现有产品 及生产工艺进行全面和系统的分析，找出存在缺陷并进行改进。 2 热处理变形原因分析 2.1 热处理变形的机理及影响因素 齿轮钢零件的热处理变形通常分为体积变形和形状变形。体积变形一般是由热胀冷缩和组织转变引起的 组织变形；而齿轮钢零件的形状变形是由于内应力和外应力综合作用的结果。因此齿轮钢零件的热处理变形 是热应力