CN101624677A - 一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢 - Google Patents

Abstract

一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢，属于轴承钢技术领域。其化学成分为：C：0.70～0.85，Si：0.6～1.2，Mn：0.6～1.2，Mo：0.1～0.4，V：0.1～0.4，RE：0.01～0.3，S≤0.025，P≤0.025，Ni≤0.3，Cu≤0.25，Fe：余量；均为重量百分数。优点在于，该钢种具有很高的冲击韧性和淬透性，接触疲劳寿命和耐磨性都高于高碳铬轴承钢，冲击韧性比高镍、铬渗碳轴承钢还高。该钢种可以取代高镍铬渗碳钢用于制作承受高冲击负荷的冶金、矿山、汽车、火车和风电等类轴承，节省钢材成本，且该钢种不需要渗碳，可直接进行贝氏体和马氏体淬火，减少渗碳工序，降低了轴承的生产成本。

Description

一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢

技术领域

本发明属于轴承钢技术领域，特别是提供了一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢。该钢种与传统的高碳铬轴承钢比较，具有较高的冲击韧性，高淬透性，高接触疲劳和耐磨性。可以取代传统的高镍铬渗碳钢(如G20Cr2Ni4)来制作耐冲击的冶金、矿山、石油、火车、汽车和风电用轴承，也可用于制造其他机械零件属于金属材料领域。

背景技术

我国目前制造轴承的钢材只有高碳铬轴承钢(GCr15、GCr15SiMn、GCr18Mo、GCr15SiMo)和渗碳轴承钢(如G20Cr2Ni4、G20CrNi2Mo)两种类型。高碳铬轴承钢硬度高，强度高，耐磨性好，制作一般轴承都可以。我国目前80％左右的轴承都是高碳铬轴承钢制作的。此种钢最大缺点是冲击韧性差，用于制作冶金、矿山、石油、火车、汽车等冲击负荷较大的轴承，就容易过早碎裂。对于承受冲击负荷大的轴承，则采用渗碳轴承钢来制作，渗碳钢不但硬度高，强度高，耐磨性好，而且冲击韧性也很好。但此钢种缺点是含Ni、Cr等贵重金属多，钢材价格高，且热处理需要增加渗碳工序，制造成本也高。因此，研制一种含贵重合金元素不太高，不需要渗碳，冲击韧性好，硬度高，强度高、耐磨性好的，能够取代渗碳钢的新的轴承钢种，是我国轴承行业多年努力的方向。比如，轴承研究所已研制的GCr18Mo贝氏体淬火，冲击韧性比GCr15可提高20～30％，可取代部分壁厚较薄的渗碳轴承。但由于提高冲击韧性不太高，加之淬透性有限，所以，取代渗碳钢极为有限，轴研所还研制了GCr4轴承钢。想取代部分渗碳钢，但此钢种需要采用表面中、高频淬火，也很难推广。

瓦房店地区某轴承厂曾使用60SiMnMoV制作扎钢机轴承，使用效果很好，我们在2006年对此钢种做过全面的研究，发现此钢种冲击韧性特别好，比高碳铬轴承钢的冲击韧性高6～7倍。但此钢种淬透性和淬硬性较差，难以推广使用，我们在此钢种的基础上，将含碳量由0.60％提高到0.8％，研制了G8SiMnMoVRE新钢种，此钢种经我们全面试验研究之后，发现此钢种冲击韧性比高碳铬轴承钢高3～4倍，比渗碳轴承钢的冲击韧性还高，其他机械性能如硬度、接触疲劳寿命、耐磨性、强度等都高于高碳铬轴承钢，而且淬透性好，使用有效厚度＞70mm，因此，取代现有渗碳钢制作耐冲击的冶金、矿山、火车、汽车和风电轴承是没有问题的，也可制作其他机械零件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢，解决了渗碳钢价格高、制造成本高的问题。

本发明钢种的牌号按轴承用钢牌号编制，规定为G8SiMnMoRE。此钢种的冲击韧性比传统的高铬轴承钢的冲击韧性高3～4倍，比现有的高镍、铬渗碳轴承钢的冲击韧性还高，而其他机械性能，如：硬度、强度、耐磨性、接触疲劳性能等也高于现有高碳铬轴承钢，此钢种淬透性高，试验有效厚度＞70mm，因此，此钢种可以取代渗碳钢制作承受冲击负荷较大的冶金、矿山、火车、汽车和风电等轴承，

本发明的化学成分如下表：表中均为重量百分数

C	Si	Mn	Mo	V	RE	S	P	Ni	Cu	Fe
											0.70～0.85	0.6～1.2	0.6～1.2	0.1～0.4	0.1～0.4	0.01～0.3	≤0.025	≤0.025	≤0.30	≤0.25	余量

此钢种可进行马氏体淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火和贝氏体分级淬火；本发明除化学成分外，其钢材冶金质量按照GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》国家标准执行。

本发明的有益效果在于

本发明的钢种具有很高的冲击韧性和淬透性，其他如接触疲劳寿命和耐磨性都高于高碳铬轴承钢，特别是冲击韧性比高镍、铬渗碳轴承钢还高。由于不需要渗碳淬火，而直接进行马氏体或贝氏体淬火，可获得高冲击韧性，高耐磨性和接触疲劳性能，从而可以取代高Ni、Cr渗碳钢来制作耐冲击的矿山、冶金、火车、汽车及风电轴承。由于，此钢种不需要渗碳，可直接进行贝氏体和马氏体淬火，减少渗碳工序，降低轴承的原材料成本，并节约了轴承渗碳热处理成本。钢材价格低，又节约钢材成本。经济效益显著。

附图说明

图1为本发明的生产工艺流程图，属于常规的电炉炼钢工艺。

具体实施方式

本发明的核心在于化学成分不同，钢材化学成分实施例子，列表如下：

化学元素	C	Si	Mn	Mo	V	RE	S	P	Ni	Cu	余量
												实例1	0.81	0.8	0.82	0.32	0.3	0.06	0.016	0.019	0.053	0.083	Fe
实例2	0.72	1.16	0.7	0.2	0.1	0.25	0.02	0.015	0.23	0.24	Fe

实例3

0.85

0.61

1.15

0.1

0.2

0.15

0.025

0.01

0.11

0.12

Fe

本发明钢种的冶炼工艺到加工出轴承的整个工艺流程完与一般高碳铬轴承钢一样；只是炼钢时控制的化学成分符合本发明的G8SiMnRE的化学成分而已，除化学成分外其钢材冶金质量符合GB/T18254-2002《高碳铬轴承钢》国家标准。其制作轴承的工艺流程为：炼钢→钢锭→均匀退火→轧钢→锻造轴承毛坯→球化退火→车削加工→马氏体或贝氏体淬火→回火→磨削加工→装配轴承。

Claims (1)

1.一种G8SiMnMoVRE耐冲击高淬透性轴承用钢，其特征在于：其化学成分为：

C：0.70～0.85，Si：0.6～1.2，Mn：0.6～1.2，Mo：0.1～0.4，V0.1～0.4，RE：0.01～0.3，S≤0.025，P≤0.025，Ni≤030，Cu≤0.25，Fe：余量；均为重量百分数。

Images