20CrMnTiH齿轮钢顶锻裂纹的成因及改进措施

20CrMnTiH齿轮钢顶锻裂纹的成因及改进措施

20CrMnTiH齿轮钢顶锻裂纹的成因及改进措施
20CrMnTiH齿轮钢在顶锻时，较易出现裂纹，显微发现：裂纹处基体组织为不平衡的铁素体+珠光体，裂纹边缘为1.5mm的脱碳层，裂纹处光滑，无裂纹延伸。

其加工流程为：EB-LF-VD-连铸全程保护浇注-轧机轧制。

分析其成因：

1、组织缺陷

由于钢材存在表面气孔、皮下气孔等，加热炉内表面缺陷外露被氧化而形成脱碳层，缺陷处强度降低，在热顶锻上，上下部位存在很大的压应力，锻件表面存在很大的拉应力，拉应力超过缺陷处基体强度，会形成裂纹。

2、钢质

由于20CrMnTiH存在着[Ti]和[Al]，使得易产生TiN、Ti（CN）、TiO2及高熔点铝酸盐偏聚在钢渣界面，此外，钢水中气泡容易吸附TiN等物质上浮到钢渣界面，形成钢-渣-气泡混合体。这些混合体上升到弯月面，不被保护渣同化后，便聚集形成冷皮和结壳问题，造成不利影响。

3、保护渣

保护渣粘度过大，会影响到保护渣流入结晶器和铸坯之间的连续性和均匀性，而如果结晶器和铸坯间渣膜分布不均会严重影响铸坯传热的均匀性，使得局部凝固壳成长滞后，局部坯壳较薄，容易形成凹陷，严重时恶化为裂纹。

该进措施为：

1、保护渣

使用粘度0.25Pa.s、碱度0.94、熔点1100℃、熔速40s的结晶器保护渣的性能较好，质量问题得到解决。

2、其他措施

操作过程中，开浇后立即投入自动加渣系统，保护渣加入按0.35-0.40kg/t设定，加渣周期为10s，加渣时间为1s，吹渣时间5s。按多次少量原则，稳定黑渣操作。