齿轮钢在高速重负荷条件下工作,对啮合尺寸精度及疲劳寿命要求较高,而严重的带状组织是导致齿轮热处理变形的重要因素;碳偏析易引起齿轮各部位的显微硬度差异较大,影响齿轮的疲劳寿命,因此用户对齿轮钢的成分偏析程度、带状组织级别要求较高。为满足部分齿轮钢高端客户要求带状组织小于等于1.5级的要求,江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司根据其质量现状,于2011 年10月开始以CJ20CrMnTi为试验钢种,通过控制铸坯成分偏析,达到控制轧材带状组织级别的目的,试验效果明显。
沙钢集团的学者以CJ20CrMnTi为试验钢种,调整断面200mm×200mm的连铸二冷强度,并将不同冷却强度条件下生产的钢坯以不同的轧制工艺轧制,分析铸坯的碳偏析,对比检验轧材带状组织级别,来研究连铸二冷冷却强度对带状组织的影响。试验表明:随着连铸二冷比水量的提高,钢坯平均中心碳偏析指数由1.08降至1.065,有效改善铸坯成分偏析,提高轧材组织均匀性,轧材带状组织级别控制由3.0级降至小于1.5级及以下;提高了轧制过程中生产效率,降低了煤气消耗,显著提高企业经济效益。