[发明专利]一种高速铁路用渗碳轴承钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高速铁路用渗碳轴承钢，其特征在于，化学元素的重量百分配比为：C：0.18％～0.24％，Si≤0.10％，Mn≤0.10％，P≤0.01％，S≤0.005％，Cr：0.5％～2.0％，Ni：1.5％～4.5％，Mo：0.3％～1.5％，Nb 0.02％～0.10％，V：0.3％～0.9％，余为Fe及不可避免的不纯物。

2.根据权利要求1所述的高速铁路用渗碳轴承钢，其特征在于，控制砷锡钛铋铅元素含量：As+Sn+Ti+Sb+Pb≤0.060％；真空冶炼后钢锭中[O]+[N]+[H]≤0.0040％。

3.一种制备权利要求1所述的高速铁路用渗碳轴承钢的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

(1)成分配比与控制：化学元素的重量百分配比为：C：0.18％～0.24％，Si≤0.10％，Mn≤0.10％，P≤0.01％，S≤0.005％，Cr：0.5％～2.0％，Ni：1.5％～4.5％，Mo：0.3％～1.5％，Nb 0.02％～0.10％，V：0.3％～0.9％，余为Fe；其中，硫磷控制：S+P≤0.010％；微合金元素钒、铌配比V/Nb：25～35；

(2)真空冶炼：采用真空感应和真空自耗重熔工艺相结合超纯净冶炼工艺；

(3)钢锭热加工成材：包括锻造和轧制工艺，锻造要求钢锭加热温度在1000℃～1150℃，锻后进行500℃～700℃退火，其中，要求终锻温度为850～900℃，晶粒度细于9级，钢锭在锻造过程中变形比为6～10；

(4)钢的表面硬化处理：采用强渗和扩散两步渗碳工艺进行表面硬化处理，900℃～940℃温度渗碳，碳势控制范围1.1～0.6％，渗碳厚度为1.5mm～2.2mm。

(5)钢的热处理：采用880℃～940℃油淬，随后进行-70℃～90℃温度范围的深冷处理工艺，时间为1h～4h；并经过160℃～200℃的回火处理，时间2h～4h，深冷与回火次数为1～3次。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，材料抗拉强度不小于1400MPa，屈服强度不小于1200MPa，冲击功不小于120J，断裂韧性不小于100MPa m^1/2；渗碳表面室温硬度不小于62HRC。