[发明专利]一种不锈轴承钢无效
申请号: | 201210179446.6 | 申请日: | 2012-06-01 |
公开(公告)号: | CN102766814A | 公开(公告)日: | 2012-11-07 |
发明(设计)人: | 李铮;俞峰;裘旭迪;许达;刘湘江;魏果能;高雯 | 申请(专利权)人: | 宝山钢铁股份有限公司;钢铁研究总院 |
主分类号: | C22C38/22 | 分类号: | C22C38/22 |
代理公司: | 上海东信专利商标事务所 31228 | 代理人: | 杨丹莉 |
地址: | 201900 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 不锈 轴承钢 | ||
技术领域
本发明涉及一种钢种,尤其涉及一种轴承用钢。
背景技术
随着科学技术的发展,不锈轴承材料的使用范围越来越广泛,其不仅用于化工、石油、造船和食品等领域,还广泛应用于航天、航空、核工业以及高新技术等领域的产品中。
为了满足产品的需要,不锈轴承材料不仅应具有良好的耐腐蚀性能,其往往还需要具备高韧性、高的高温硬度以及高的接触疲劳寿命等性能。另外,当用于仪器、仪表和计算机等领域时,不锈轴承材料还需要满足高精度、低噪音等性能要求。
目前世界上各个国家对于不锈轴承钢均给出了相应的产品标准,表1列出了各国不锈轴承钢的标准。
表1
从表1中可以看出,现有的不锈轴承钢代表钢种(如表1所示的中国牌号9Cr18和9Cr18Mo轴承钢),其均具有高的碳含量和高的铬含量,所以这种不锈轴承钢往往会产生大块的共晶碳化物,并且这些碳化物分布不均匀,大部分在晶界上析出,而且在热处理步骤中无法消除,进而会对轴承套圈的研磨和精抛光产生不利的影响。另外,现有的9Cr18和9Cr18Mo不锈轴承钢所制造的轴承也不能满足噪音及精度的要求。
表2列出了近几年新近研究出的不锈轴承钢。
表2.
表2中,公开号为CN101117688,公开日为2008年2月6日,名称为“一种新型不锈轴承钢及其制造方法”的中国专利文献公开了一种轴承钢,可以看到其含碳量为0.30~0.60wt%。
公开号为CN101033527,公开日为2007年9月12日,名称为“高铬中碳不锈钢及其制法”的中国专利文献中也公开了一种不锈钢,其碳含量为0.45~0.90wt%,铬含量为16.00~18.00wt%。
公开号为CN101033528,公开日为2007年9月12日,名称为“中铬中碳不锈钢及其制法”的中国专利文献,其钼含量为0.20~0.30wt%,同时其也不具有铝元素。
总的来看,现有不锈轴承钢尚存在以下不足之处:
1.现有不锈轴承钢碳含量和铬含量较高,容易产生大块的共晶碳化物,热处理时也无法消除;
2.现有不锈轴承钢所制造的轴承不能满足噪音及精度的要求;
3.现有不锈轴承钢制造的轴承在承受较大载荷时,易在共晶碳化物处造成应力集中而产生疲劳裂纹源,从而使轴承的使用性能和接触疲劳寿命受到损害。
近年来新开发的不锈轴承钢虽然考虑了共晶碳化物的不利影响,但难以满足不锈轴承钢的强度(硬度)和耐磨性要求,或者没有考虑不锈轴承钢淬透性问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不锈轴承钢,其经过淬回火处理后的共晶碳化物均匀且等级≤2.5,硬度≥HRC58,从而旨在保证不锈轴承钢在具有高硬度和耐腐蚀性能的同时,大大提高其疲劳寿命。
根据上述发明目的,本发明提供了一种不锈轴承钢,其各化学元素质量百分配比为:
C 0.65~0.75%,
Si 0.30~0.80%,
Mn 0.30~0.80%,
Cr 14.00~15.00%,
Mo 0.50~0.80%,
Al 0.010~0.050%,
余量为Fe和其他不可避免的杂质。
本发明所述不锈轴承钢的淬回火组织基体为回火马氏体,回火马氏体基体上弥散分布的共晶碳化物的级别≤2.5。
本发明所述的不锈轴承钢的成分设计原理如下:
碳、铬:碳和铬元素是碳化物形成元素,易形成粗大的(Cr7C3),对于本技术方案而言,发明人通过大量试验发现将C元素控制在≤0.75%、Cr元素控制在≤15.00%,并配合适量的其他元素,可以大大减少钢中的共晶碳化物。此外,为了保证本技术方案中的不锈轴承钢具有一定的硬度(硬度≥58HRC)和耐磨性,需要将碳含量控制在≥0.65%。同时,为了保证不锈轴承钢具有良好的耐蚀性能,需要将铬元素控制在≥14.00%。因此,在本技术方案中,控制碳含量为0.65~0.75%、铬含量为14.00~15.00%能达到控制共晶碳化物的同时还获得良好的硬度与耐腐蚀性能的目的。
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