[发明专利]一种超高碳型轴承钢的热处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴承钢技术领域，尤其涉及一种超高碳型轴承钢的热处理方法。

背景技术

轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。

轴承钢的物理性能主要以检查显微组织、脱碳层、非金属夹杂物、低倍组织为主。一般情况下均以热轧退火、冷拉退火交货。交货状态应在合同中注明。钢材的低倍组织必须无缩孔、皮下气泡、白点及显微孔隙。中心疏松、一般疏松不得超过1.5级，偏析不得超过2级。钢材的退火组织应为均匀分布的细粒状珠光体。脱碳层深度、非金属夹杂物和碳化物不均匀度应符合相应有关国家标准规定。

轴承钢的基体强度、硬度可以延长轴承钢滚动接触疲劳寿命，且目前的高速列车、大型风力发电设备以及精密加工等领域都需要更高性能的轴承钢，现有的轴承钢在强度、硬度和抗火软化能力还有待提高，为此我们提出了一种超高碳型轴承钢的热处理方法，用来解决上述问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种超高碳型轴承钢的热处理方法。

本发明提出的一种超高碳型轴承钢的热处理方法，所述超高碳型轴承钢的成分包括以下重量百分比的原料：C：1.5％-2.5％；Mn：0.6％-1.2％；V：0.01％-0.1％；B：0.1％-1.0％；Be：0.1％-0.24％；Ni：0.2％-1.8％；Si：1.2％-1.8％；Ti：0.4％-0.8％；W：0.05％-0.08％；Cr：2.5％-4.5％；Al：0.12％-0.16％；Re：0.05％-0.16％；余量为Fe；

热处理方法包括以下步骤：

S1，退火：钢材在780-820℃保温3-7h，将温度以20-40℃/h的速度冷至700-760℃，保温1-2h，将温度以10-30℃/h的速度冷至550-650℃，保温1-2h后出炉空冷；

S2，正火：将炉内的温度升至900-980℃，放入钢材，保温2-3h，分散空冷；

S3，一次淬火：钢材置于中温盐浴炉中，在800-850℃温度下保温18-22min后转移至反射炉，选取4-7％的BaCO₃作为催渗剂，进行固体渗碳，严格控制炉温均匀性，完成后将钢材取出，迅速淬入160-200℃的油中冷却，待钢材温度降至200-250℃时取出，随后空冷；

S4，二次淬火：将S3的钢材置于精炼炉，在830-840℃温度下保温10-20min，然后取出钢材淬入160-180℃的油中冷却；

S5，回火：将钢材放入回火炉，将回火炉升温至150-190℃，保温1-3h，取出后即可完成轴承钢的热处理。

优选地，所述超高碳型轴承钢的成分包括以下重量百分比的原料：C：1.7％-2.0％；Mn：0.8％-1.0％；V：0.05％-0.07％；B：0.5％-0.8％；Be：0.14％-0.2％；Ni：0.6％-1.4％；Si：1.4％-1.6％；Ti：0.5％-0.7％；W：0.06％-0.07％；Cr：3％-4％；Al：0.13％-0.15％；Re：0.07％-0.14％；余量为Fe。

优选地，所述超高碳型轴承钢的成分包括以下重量百分比的原料：C：1.8％；Mn：0.9％；V：0.06％；B：0.7％；Be：0.18％；Ni：0.9％；Si：1.5％；Ti：0.6％；W：0.065％；Cr：3.5％；Al：0.14％；Re：0.09％；余量为Fe。

优选地，所述S1中，钢材在800℃保温5h，将温度以30℃/h的速度冷至730℃，保温1.5h，将温度以20℃/h的速度冷至600℃，保温1.5h后出炉空冷。

优选地，所述S3中，钢材置于中温盐浴炉中，在825℃温度下保温20min后转移至反射炉，选取6％的BaCO₃作为催渗剂，进行固体渗碳，严格控制炉温均匀性，完成后将钢材取出，迅速淬入180℃的油中冷却，待钢材温度降至225℃时取出，随后空冷。

优选地，所述S4中，油为机油、锭子油、变压器油或柴油。