CN102345073B - 一种氮钒铌高碳铬轴承钢 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氮钒铌高碳铬轴承钢，所述氮钒铌高碳铬轴承钢是在普通高碳铬轴承钢成分基础上，添加了重量百分比如下的物质N 0.012～0.4％、V 0.02～0.20％，Nb 0.02～0.20％。本发明的氮钒铌高碳铬轴承钢通过在冶炼过程中加入N、V、Nb合金及加压吹N的方式加入N、V、Nb，通过形成VN，NbN等化合物，利用其弥散项达到细化晶粒和起钉扎作用，来提高材料淬火后强度、显微硬度和断裂韧性。相比普通的高碳铬轴承钢，本发明的氮钒铌高碳铬轴承钢耐磨性提高1倍，断裂韧性提高2倍以上，能满足较恶劣环境和受力复杂状况下使用要求，且材料成本提高不到30％。

Description

一种氮钒铌高碳铬轴承钢
技术领域
本发明涉及一种钢材，具体涉及一种氮钒铌不锈轴承钢。
背景技术
轴承是机械中的固定机件，当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件，广泛应用于航空、航天、国防、大型机械设备等领域，在各种机械机构中最重要的部件。轴承寿命是评判轴承优劣关键指标，而精度(宏观)和材料(微观)又是影响轴承寿命的关键指标，随着现在设备制造业发展，轴承逐渐由精度的研究转向材料的研究，所以当今高端轴承研究基本上就是轴承材料的研究。
普通高碳铬轴承钢制造的轴承能够满足一般机械设备的使用要求，但其在一些使用环境恶劣和受力复杂的情况下，体现出耐磨性能低、接触疲劳强度差等缺点，达不到理想的使用寿命。
为解决一般高碳铬轴承钢在恶劣的环境和受力状况下不能满足使用要求，现在通常用渗碳钢、不锈钢代替轴承钢能够满足使用要求，但其材料成本均比轴承钢高出数倍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种克服上述缺陷的不锈轴承钢。
本发明是这样实现的：
一种氮钒铌高碳铬轴承钢，是在普通高碳铬轴承钢成分基础上，添加了重量百分比如下的物质N 0.012～0.4％、V 0.02～0.20％，Nb 0.02～0.20％。
所述氮钒铌高碳铬轴承钢的其他成分的重量百分比组成为：C 0.95～1.05％，Si 0.15～0.35％，Mn 0.25～0.45％，Cr 1.40～1.65％，Mo 0～0.10％，Ni 0～0.3％，Cu 0～0.25％，P 0.025％，S 0.025％，余量为Fe。
所述氮钒铌高碳铬轴承钢的其他成分的重量百分比组成为：C 0.95～1.05％，Si 0.45～0.75％，Mn 0.95～1.25％，Cr 1.40～1.65％，Mo 0～0.10％，Ni 0～0.3％，Cu 0～0.25％，P 0.025％，S 0.025％，余量为Fe。
本发明的氮钒铌高碳铬轴承钢V、Nb以钒铁和铌铁合金的形式在冶炼末期加入，N可以以氮化铬或氮化硅合金的形式加入，在真空脱气后吹氮气增补，通过形成VN，NbN等化合物，利用其弥散项达到细化晶粒和起钉扎作用，来提高材料淬火后强度、显微硬度和断裂韧性。相比普通的高碳铬轴承钢，本发明的氮钒铌高碳铬轴承钢耐磨性提高1倍，断裂韧性提高2倍以上，能满足较恶劣环境和受力复杂状况下使用要求，且材料成本提高不到30％。
具体实施方式
实施例一
一种氮钒铌高碳铬轴承钢，具有如下的重量百分比组成成分：N 0.012～0.4％、V 0.02～0.20％，Nb 0.02～0.20％，C 0.95～1.05％，Si 0.15～0.35％，Mn0.25～0.45％，Cr 1.40～1.65％，Mo 0～0.10％，Ni 0～0.3％，Cu 0～0.25％，P0.025％，S 0.025％，余量为Fe。
实施例一的钒铌高碳铬轴承钢与高碳铬轴承钢GCr15的性能比较见下表：
  钢种   接触疲劳寿命   接触疲劳寿命   冲击韧性
  L10×107r   L50×107r   aku J/cm2
  实施例一   1.8586   5.6896   9.8
  GCr15   1.4489   4.5083   4.5
可见，实施例一的钒铌高碳铬轴承钢在接触疲劳寿命和冲击韧性性能上均优于普通高碳铬轴承钢。
实施例二
一种氮钒铌高碳铬轴承钢，具有如下的重量百分比组成成分：N 0.012～0.4％、V 0.02～0.20％，Nb 0.02～0.20％，C 0.95～1.05％，Si 0.45～0.75％，Mn0.95～1.25％，Cr 1.40～1.65％，Mo 0～0.10％，Ni 0～0.3％，Cu 0～0.25％，P0.025％，S 0.025％，余量为Fe。

Claims (2)

1.一种氮钒铌高碳铬轴承钢，其特征在于：所述氮钒铌高碳铬轴承钢是在普通高碳铬轴承钢成分基础上，添加了重量百分比如下的物质N0.012～0.4%、V 0.02～0.20%，Nb 0.02～0.20%；所述氮钒铌高碳铬轴承钢的其他成分的重量百分比组成为：C 0.95～1.05%，Si 0.15～0.35％，Mn 0.25～0.45%，Cr 1.40～1.65%，Mo 0～0.10%，Ni 0～0.3%，Cu 0～0.25%，P 0.025%，S 0.025%，余量为Fe。
2.一种氮钒铌高碳铬轴承钢，其特征在于：所述氮钒铌高碳铬轴承钢是在普通高碳铬轴承钢成分基础上，添加了重量百分比如下的物质N0.012～0.4%、V 0.02～0.20%，Nb 0.02～0.20%；所述氮钒铌高碳铬轴承钢的其他成分的重量百分比组成为：C 0.95～1.05%，Si 0.45～0.75%，Mn 0.95～1.25%，Cr 1.40～1.65%，Mo 0～0.10%，Ni 0～0.3%，Cu 0～0.25%，P 0.025%，S 0.025%，余量为Fe。
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