[发明专利]一种高延展性合金轴承及其热处理工艺

说明书

本发明公开了一种高延展性合金轴承及其热处理工艺，以碳素结构钢为主原料，用高炉熔炼，在高炉熔炼过程中先加增碳剂再加硅铁制成，轴承的组成按重量份计，包括有：碳素结构钢：20‑40份、Cu：0.5‑1.2份、Ni：0.6‑1.5份、Mn：0.5‑1份、C：2.6‑3.9份、甲基纤维素1‑4份、S：0.01‑0.05份、Si：1.2‑2.2份、P：0.02‑0.06份、Cr：0.05‑0.12份、Ti：0.07‑0.15份、Mg：0.01‑0.05份、增碳剂0.08‑0.15份。本发明的轴承具有优异的综合性能，可以达到良好的圆角滚压强化效果，使疲劳弯矩大幅提升，且本发明工艺成熟，成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种高延展性合金轴承及其热处理工艺，属于金属加工领域。

背景技术

众所周知，轴承是电机中最重要的部件，随着柴油机不断增压强化以及向大功率发展，对轴承本体的机械性能提出了更高的要求。即在抗拉强度高的基础上延伸率也要提高。以便于轴承的圆角滚压生产，提高抗疲劳性，用来代替45#、42CrMoAl、48MnV、38MnSiV等调质钢和非调质合金结构钢轴承。但是，现目前的轴承综合性能差，疲劳弯矩较小，而高性能轴承的制作成本高昂。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高延展性合金轴承及其热处理工艺。本发明的轴承具有优异的综合性能，可以达到良好的圆角滚压强化效果，使疲劳弯矩大幅提升，且本发明工艺成熟，成本低廉。

本发明的技术方案：一种高延展性合金轴承，以碳素结构钢为主原料，用高炉熔炼，在高炉熔炼过程中先加增碳剂再加硅铁制成，轴承的组成按重量份计，包括有：碳素结构钢：20-40份、Cu：0.5-1.2份、Ni：0.6-1.5份、Mn： 0.5-1份、C：2.6-3.9份、甲基纤维素1-4份、S：0.01-0.05份、Si：1.2-2.2份、P：0.02-0.06份、Cr：0.05-0.12份、Ti：0.07-0.15份、Mg：0.01-0.05份、增碳剂0.08-0.15份。

前述的高延展性合金轴承，所述轴承的组成按重量份计，包括有：碳素结构钢：25-35份、Cu：0.8-1份、Ni：0.8-1.1份、Mn： 0.7-0.9份、C：2.9-3.2份、甲基纤维素2-4份、S：0.02-0.04份、Si：1.6-1.8份、P：0.03-0.05份、Cr：0.07-0.1份、Ti：0.09-0.12份、Mg：0.02-0.04份、增碳剂0.11-0.13份。

前述的高延展性合金轴承，所述轴承的组成按重量份计，包括有：碳素结构钢：30份、Cu：0.9份、Ni：1份、Mn： 0.8份、C：3份、甲基纤维素3份、S：0.03份、Si：1.7份、P：0.04份、Cr：0.09份、Ti：0.1份、Mg：0.03份、增碳剂0.12份。

一种前述的高延展性合金轴承的热处理工艺，所述轴承的奥氏体化处理温度为850-900℃，保温2-4小时，随炉冷至770-840℃进行三相区处理，三相区处理的时间为1-3小时，出炉空冷即可。

前述的高延展性合金轴承的热处理工艺，所述轴承的奥氏体化处理温度为880℃，保温3小时，随炉冷至810℃进行三相区处理，三相区处理的时间为2小时，出炉空冷即可。

本发明的有益效果：

1、本发明以碳素结构钢为原料，高炉熔炼过程中增碳增硅，成分中Ti含量大大降低，降低了原料成本；同时，材料中加入了Ni元素，增加了轴承的延伸性能，且热处理工艺增加了三相区处理保温，与现有技术相比，本发明高延展性合金轴承其机械性能界于普通球铁和ADI材料之间。轴承本体抗拉强度≥910Mpa，屈服强度≥520Mpa，延伸率≥9.5％，冲击值AK≥42J/cm²，硬度为 200-280HB，其具有优异的综合性能，并且可以达到良好的圆角滚压强化效果，使疲劳弯矩大幅提升。