一、前言
齿轮钢一般为低碳、低合金优质或高级优质结构钢，其工作条件：
（1）齿轮钢工作时，以啮合点到齿根的整个齿面均受有脉动的弯曲应力作用，而在齿根危险端面上造成最大的弯曲应力，可使齿轮产生弯曲疲劳破坏，破坏形式是齿断。
（2）齿轮工作时，通过接触传递动力，在接触应力反复作用下，会使工作齿面产生接触疲劳破坏，破坏形式主要有麻点剥落于磁化剥落两种。
（3）齿轮钢工作时，两齿面相对运动产生摩擦力，因而要求点面有较高的耐磨性。
（4）齿轮工作时，有时还会受强烈的冲击载荷，要求齿轮钢有较高的韧性。
为满足齿轮复杂的工作条件的要求，齿轮钢应具有高的耐磨性，接触疲劳强度，弯曲疲劳强度，而且还应具有较高的塑性和韧性，所以齿轮钢的生产工艺必须与齿轮钢性能要求相匹配，对其冶炼工艺作以下要求：
（1）冶炼上满足低碳。碳含量一般为0.10-0.25％之间，渗碳钢的碳含量是渗碳钢心部的碳含量，这对于保证心部有足够的塑性和韧性十分必要，若含碳量过高，则心部的塑性和韧性下降，并使表面的压应力减少，从而降低弯曲疲劳强度。
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（2）加入提高淬透性的合金元素。提高心部的强度，提高齿轮的承载能力，并防止渗碳层剥落，而心部的强度则取决于钢中含碳量及淬透性，当淬透性足够时，心部系列全部位错马氏体组织，而当淬透性不足时，则出现非马氏体组织，因此冶炼中常加入铬铁、锰、硅、钙、钛等合金元素来提高其淬透性，同时铬、锰等碳化物形成元素还具有提高渗碳层的碳浓度，渗层厚度，渗入速度等作用。
（3）加入阻止奥氏体晶粒长大的元素。由于渗碳操作是在910-930℃的高温下进行的，位阻止奥氏体晶粒长大，渗碳钢常加入钒、钛等阻止锰在钢中具有的促进奥氏体晶粒长大倾向性的元素。
通过提高20CrMnTi齿轮钢质量，为八钢增加产品品种，又使八钢具备生产工业用钢的能力，增强八钢的市场竞争能力和可持续发展能力。
二、20CrMnTi钢生产的要求和条件 1、八钢的生产装备情况
电炉炼钢厂装备有一座70t/60MVA超高功率直流电弧炉，一座70t/13MVA钢包精炼炉、一台R8m/16m四机四流合金钢小方坯连铸机，140×140 mm2、150×150 mm2，电炉可以冶炼优质碳素结构钢、低合金钢、合金结构钢、弹簧钢和抽油杆钢。 2、产品质量要求
20CrMnTi齿轮钢主要用于机械加工，因此要求该产品的各项质量指标必须符合标准的要求，提高钢水的结净度，使钢中T[O]稳定
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的控制在小于20×10-6的水平；解决在连铸浇注过程中存在结瘤的问题满足连铸规模生产；严格控制铸坯裂纹和中心偏析，获得良好的铸坯低倍组织。同时具有化学成分均匀、硬度适中、晶粒度小，表面质量好等优点。化学成分的精确控制和化学成分的均匀性，达到窄端部淬透性带宽的控制要求；
3、八钢生产20CrMnTi钢的技术条件
八钢目在2008年大量生产过20CrMnTi钢，这些都为八钢继续提高20CrMnTi钢品种质量提高积累了大量的数据和经验，同时，在冶炼环节的控制水平的提高，为20CrMnTi的继续生产提供了高质量的钢坯。
4、八钢生产20CrMnTi的不利因素
根据八钢目前的轧机的装备能力，炼钢没有真空脱气装置，将会使钢的纯净度难以提高，钢中的气体含量降低有较大难度。小型厂的冷却控制能力有限，轧机能力也有限，这将是制约八钢开发生产优钢的不利因素。
三、20CrMnTi钢生产的工艺路线
根据市场的需求和八钢的生条件，结合八钢的生产成本和产品的质量要求。20CrMnTi钢的生产工艺路线按：
120吨转炉（70吨电炉）冶炼→LF炉精炼→连铸→小型轧制。 这个生产工艺路线比较合适。 四、20CrMnTi钢公关的目标 1、质量目标
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生产的20CrMnTi钢产品达到确保钢水中夹杂物总量≤3.5级，且合格率达到100%。 五、质量公关进度
1、2009年1月至3月，第一阶段公关，小批量生产20CrMnTi钢，在小型厂试验性轧制，根据连铸坯和钢材的检测结果，研究分析生产工艺和控制中存在的问题，进行综合分析，制定第二阶段的公关试验计划。
2、2009年4~6月，第二阶段公关，在第一阶段研究分析和总结的基础上，按新制定的工艺制度和控制措施，并将成品材交给用户使用，根据用户使用中存在的问题，及时研究分析，改进制定合理的生产工艺制度和控制措施。
4、2009年7月以后，根据批量生产的20CrMnTi钢棒线的用户使用情况，确定稳定的生产工艺，在2009年确保全年的产量达到50000吨以上。
攻关组成员：
2009年3月23日
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