[发明专利]一种新型高碳铬轴承钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型高碳铬轴承钢。 

背景技术

我国目前用于制造轴承的钢材基本上有两种类型：高碳铬轴承钢（GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo等）和渗碳轴承钢（G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4等）。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，但其最大的缺点是冲击韧性差。用于制作冶金、矿山、轧机、火车等承受冲击负荷较大的轴承，容易过早疲劳和碎裂。对于承受冲击负荷较大的轴承，则要采用渗碳轴承钢来制造。渗碳轴承钢不但硬度高、强度高、耐磨性好，而且最大特点是冲击韧性很好，是一种高性能的轴承钢。因此，用渗碳钢制造的轴承其质量和寿命普遍高于高碳铬轴承钢，特别是承受冲击负荷的轴承更加明显。所以美国铁姆肯轴承公司70%以上的轴承用渗碳轴承钢制造。而我国相反，70%以上轴承用高碳铬轴承钢制造。因此我国轴承整体质量及寿命比国外要差，显然，渗碳钢性能要高于高碳铬轴承钢。 

然而，渗碳钢轴承热处理时需增加渗碳工序，热处理成本比高碳铬轴承钢高2-4倍，并且向外排放大量CO₂和CO，严重污染环境。更重要的是，我国轴承行业钢材利用率仅为40%-45%，且渗碳钢的价格昂贵（高于1.6万元/吨），造成严重原料浪费和极大的经济损失也使企业不堪重负。因此，寻找一种价格便宜、高硬度、高强度、耐磨性好并且冲击韧性好的新 钢材来替代渗碳钢就成为轴承行业发展的当务之急。 

发明内容

本发明的目的是提供一种价格便宜、高硬度、高强度、耐磨性好并且冲击韧性好的新型高碳铬轴承钢，基本上能够替代渗碳钢。 

一种新型高碳铬轴承钢，其特别之处在于，按质量百分比计组成为：C：0.80-0.85、Si：0.70-1.00、Mn：0.90-1.20、Mo：0.30-0.40、V：0.20-0.30、P≤0.025、S≤0.025、Ni≤0.10、Cu≤0.10、Ti≤0.003、O≤0.003，余量为Fe。 

进一步的，按质量百分比计组成为：C：0.82、Si：0.87、Mn：0.99、Mo：0.35、V：0.24、P：0.015、S：0.001、Ni：0.03、Cu：0.05、Ti：0.0024、O：0.0019、余量为Fe。 

经过试验证明，本发明的高碳铬轴承钢（G80SiMnMoV）淬回火后冲击韧性比高碳铬轴承钢高3—4倍，比渗碳轴承钢冲击韧性还高，淬透性和淬硬性都比高碳铬轴承钢好，使用有效厚度为70mm。而且不用渗碳，热处理成本低，可以用此钢种来取代渗碳钢制作冶金、矿山、轧机、火车等承受冲击负荷较大的轴承。本发明的高碳铬轴承钢G80SiMnMoV还具有如下有益效果：1、渗碳轴承钢由于含镍、铬等贵重金属元素多，钢材价格高，例如：G20Cr2Ni4A今年市场平均价约为1.5～1.6万元/吨，而本发明的碳铬轴承钢G80SiMnMoV价格仅为约9100元/吨。2、渗碳轴承钢制轴承零件热处理时需要增加渗碳工序，热处理成本比本发明的高碳铬轴承钢高2—4倍，从而能大幅节约热处理成本；3、渗碳热处理时要向大气环境排放大量一氧化碳和二氧化碳严重污染环境，而本发明的碳铬轴承钢不存在该问题。 

附图说明

附图1为本发明的轴承钢马氏体淬火后的金相组织图； 

附图2为本发明的轴承钢回火马氏体金相组织图。 

具体实施方式

本发明提供了一种新型高碳铬轴承钢，该钢采用电渣生产，化学成分均匀，Ti元素含量低，钢具有很高的冲击韧性及淬透性，接触疲劳寿命和耐磨性均高于高碳铬轴承钢，冲击韧性比高镍、铬渗碳轴承钢高。按质量百分比计组成为：