CN107099755A - 一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球 - Google Patents

一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.1‑0.15％，Cr：8‑10％，Ni：0.6‑0.8％，Nb：1.1‑1.3％，Ti：0.1‑0.2％，Si：0.25‑0.3％，Mn：0.1‑0.3％，Mo：0.2‑0.5％，S≤0.01％，P≤0.01％和W，余料为Fe；其中，满足“W＝Ni‑100×Ti×Nb”的表达式。本发明耐腐蚀性能好，抗疲劳性能好，硬度高，韧性好，耐磨性高。

Description

一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球
技术领域
本发明涉及钢球技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
背景技术
当轴承稳定的服役于不同环境条件下时，除了要承受剧烈的静载荷还要承受循环交变的动载荷。轴承部件一般由四个部分组成：外圈、内圈、保持架和滚动体(滚球、滚柱-圆柱或圆锥柱形、滚针)，其中内圈、外圈和滚动体通常使用轴承钢制备。由于轴承系统部件结构复杂且服役环境苛刻，在材料研究与工程应用时，轴承钢需要具备良好的抗疲劳性能、硬度、强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性等。人们常通过增加或减少某些元素来调节轴承钢球的硬度、强度、韧性和耐磨性，但是轴承钢球的抗疲劳性和耐腐蚀性还不能与硬度、韧性相互协调。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，本发明耐腐蚀性能好，抗疲劳性能好，硬度高，韧性好，耐磨性高。
本发明提出的一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.1-0.15％，Cr：8-10％，Ni：0.6-0.8％，Nb：1.1-1.3％，Ti：0.1-0.2％，Si：0.25-0.3％，Mn：0.1-0.3％，Mo：0.2-0.5％，S≤0.01％，P≤0.01％和W，余料为Fe；
其中，满足“W＝Ni-100×Ti×Nb”的表达式。
优选地，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，需进行渗氮处理，其中，渗氮温度为500-520℃，渗氮处理的气氛为氨气，渗氮时间为32-36h。
优选地，渗氮处理后随炉冷却至室温。
优选地，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、镍、铌、钛、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭；取球形铸锭，进行淬火，回火，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭进行渗氮处理得到耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
优选地，出炉浇铸的温度为1450-1480℃。
优选地，淬火的具体步骤为：升温至970-990℃，保温30-60min，以2.5-3℃/s的速度降温至880-900℃，保温30-50min，水淬至室温。
优选地，回火温度为570-580℃，回火时间为2-4h。
优选地，其各组分的重量百分比如下：C：0.11-0.13％，Cr：8.5-9.5％，Ni：0.65-0.75％，Nb：1.15-1.25％，Ti：0.13-0.17％，Si：0.27-0.29％，Mn：0.15-0.25％，Mo：0.3-0.4％，S≤0.01％，P≤0.01％和W，余料为Fe。
优选地，其各组分的重量百分比如下：C：0.12％，Cr：9％，Ni：0.7％，Nb：1.2％，Ti：0.15％，Si：0.28％，Mn：0.2％，Mo：0.35％，S≤0.01％，P≤0.01％和W，余料为Fe。
上述渗氮处理在渗氮炉中进行。
本发明通过调节Cr、C的含量，并与其他元素相配合，使得本发明的硬度、韧性和耐磨性性能相互协调；并通过限定W＝Ni-100×Ti×Nb的关系式，Ni、Ti、Nb相互配合，使钢的内部组织致密，细化晶粒，增加韧性和强度，并能增加晶间抗腐蚀的能力，提高对大气、酸碱的耐腐蚀能力，从而使得本发明的韧性、强度和耐腐蚀性能相互协调，并通过Ni、Ti、Nb的含量来限定W的含量，钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性，增加本发明的硬度和耐磨性，使得本发明的耐腐蚀性和硬度、耐磨性相互协调；通过合适的元素和配比，并结合合适的淬火、回火、渗氮处理，使得本发明在淬火后形成马氏体，接着回火后形成回火索氏体，再进行渗氮处理，继续保持回火索氏体的同时生成新的细小弥散的第二相，并配合少量的残余奥氏体，从而使得本发明具有良好的韧性和硬度，并且韧性和硬度相互协调，并能限制裂纹的产生，从而大大增加本发明的抗疲劳性能；并且渗氮后钢球从外到内依次由化合物层、扩散层和基体组织构成，渗入钢中的氮可以由表及里与铁形成不同含氮量的氮化铁，还可以与钢中的合金元素形成各种氮化物，这些氮化物具有很高的硬度、热稳定性，因而可大大增加本发明的表面硬度、耐磨性、疲劳强度、表面应压力、抗大气和过热蒸汽的腐蚀能力，并能降低缺口敏感性，从而使得本发明具有良好的抗疲劳性能、耐腐蚀性能、硬度、韧性和耐磨性，并且各种性能相互协调。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.12％，Cr：9％，Ni：0.7％，Nb：1.2％，Ti：0.15％，Si：0.28％，Mn：0.2％，Mo：0.35％，S≤0.01％，P≤0.01％，W：0.52％，余料为Fe。
实施例2
一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.1％，Cr：10％，Ni：0.6％，Nb：1.3％，Ti：0.1％，Si：0.3％，Mn：0.1％，Mo：0.5％，S≤0.01％，P≤0.01％，W：0.47％，余料为Fe；
其中，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、镍、铌、钛、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1450℃；取球形铸锭，升温至990℃，保温30min，以3℃/s的速度降温至880℃，保温50min，水淬至室温，再升温至570℃，保温回火4h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭在氨气气氛中，升温至500℃，保温渗氮36h后随炉冷却至室温得到耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
实施例3
一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.15％，Cr：8％，Ni：0.8％，Nb：1.1％，Ti：0.2％，Si：0.25％，Mn：0.3％，Mo：0.2％，S≤0.01％，P≤0.01％，W：0.58％，余料为Fe；
其中，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、镍、铌、钛、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1480℃；取球形铸锭，升温至970℃，保温60min，以2.5℃/s的速度降温至900℃，保温30min，水淬至室温，再升温至580℃，保温回火2h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭在氨气气氛中，升温至520℃，保温渗氮32h后随炉冷却至室温得到耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
实施例4
一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.11％，Cr：9.5％，Ni：0.65％，Nb：1.25％，Ti：0.13％，Si：0.29％，Mn：0.15％，Mo：0.4％，S≤0.01％，P≤0.01％，W：0.49％，余料为Fe；
其中，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、镍、铌、钛、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1460℃；取球形铸锭，升温至985℃，保温40min，以2.8℃/s的速度降温至885℃，保温45min，水淬至室温，再升温至572℃，保温回火3.5h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭在氨气气氛中，升温至505℃，保温渗氮35h后随炉冷却至室温得到耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
实施例5
一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.13％，Cr：8.5％，Ni：0.75％，Nb：1.15％，Ti：0.17％，Si：0.27％，Mn：0.25％，Mo：0.3％，S≤0.01％，P≤0.01％，W：0.55％，余料为Fe；
其中，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、镍、铌、钛、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1470℃；取球形铸锭，升温至975℃，保温50min，以2.6℃/s的速度降温至895℃，保温35min，水淬至室温，再升温至578℃，保温回火2.5h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭在氨气气氛中，升温至515℃，保温渗氮33h后随炉冷却至室温得到耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
对实施例1-5进行性能测试，结果如下：
由上表可以看出本发明抗疲劳性能好，韧性好，硬度高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，其各组分的重量百分比如下：C：0.1-0.15％，Cr：8-10％，Ni：0.6-0.8％，Nb：1.1-1.3％，Ti：0.1-0.2％，Si：0.25-0.3％，Mn：0.1-0.3％，Mo：0.2-0.5％，S≤0.01％，P≤0.01％和W，余料为Fe；
其中，满足“W＝Ni-100×Ti×Nb”的表达式。
2.根据权利要求1所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，需进行渗氮处理，其中，渗氮温度为500-520℃，渗氮处理的气氛为氨气，渗氮时间为32-36h。
3.根据权利要求2所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，渗氮处理后随炉冷却至室温。
4.根据权利要求1-3任一项所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，在耐腐蚀抗疲劳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、镍、铌、钛、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭；取球形铸锭，进行淬火，回火，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭进行渗氮处理得到耐腐蚀抗疲劳轴承钢球。
5.根据权利要求4所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，出炉浇铸的温度为1450-1480℃。
6.根据权利要求4或5所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，淬火的具体步骤为：升温至970-990℃，保温30-60min，以2.5-3℃/s的速度降温至880-900℃，保温30-50min，水淬至室温。
7.根据权利要求4-6任一项所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，回火温度为570-580℃，回火时间为2-4h。
8.根据权利要求1-7任一项所述耐腐蚀抗疲劳轴承钢球，其特征在于，其各组分的重量百分比如下：C：0.11-0.13％，Cr：8.5-9.5％，Ni：0.65-0.75％，Nb：1.15-1.25％，Ti：0.13-0.17％，Si：0.27-0.29％，Mn：0.15-0.25％，Mo：0.3-0.4％，S≤0.01％，P≤0.01％和W，余料为Fe。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201029776A (en) * 2008-10-16 2010-08-16 Uddeholm Tooling Ab Steel material and a method for its manufacture
CN103261450A (zh) * 2010-12-13 2013-08-21 新日铁住金株式会社 高碳铬轴承钢及其制造方法
CN103498107A (zh) * 2013-10-22 2014-01-08 江苏盛伟模具材料有限公司 耐高温高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法
CN103547696A (zh) * 2011-05-17 2014-01-29 Skf公司 改进型轴承钢
CN104018083A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 重庆材料研究院有限公司 含氮不锈轴承钢及制备方法
CN104762561A (zh) * 2015-04-08 2015-07-08 杜树芳 一种渗氮耐磨钢及其热处理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201029776A (en) * 2008-10-16 2010-08-16 Uddeholm Tooling Ab Steel material and a method for its manufacture
CN103261450A (zh) * 2010-12-13 2013-08-21 新日铁住金株式会社 高碳铬轴承钢及其制造方法
CN103547696A (zh) * 2011-05-17 2014-01-29 Skf公司 改进型轴承钢
CN103498107A (zh) * 2013-10-22 2014-01-08 江苏盛伟模具材料有限公司 耐高温高硼高铬低碳耐磨合金钢及其制备方法
CN104018083A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 重庆材料研究院有限公司 含氮不锈轴承钢及制备方法
CN104762561A (zh) * 2015-04-08 2015-07-08 杜树芳 一种渗氮耐磨钢及其热处理方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙玮等: "《中厚板生产900问》", 31 July 2014, 冶金工业出版社 *
胡安定等: "《石油化工厂设备检查指南 第二版》", 31 January 2009, 中国石化出版社 *

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