[发明专利]一种超强超硬高温不锈轴承齿轮钢及制备方法

权利要求书

1.一种超强超硬高温不锈轴承齿轮钢，其特征在于，化学成分重量百分配比为：C：0.09～0.18％，Mn：≤0.5％，Si：≤0.5％，Cr：11.0～14.0％，Ni：1.50～3.00％，Mo：4.00～6.00％、V：0.50～0.90％，Co：12.0～15.0％，W：0.30～2.00％，Nb：0.02～0.08％，，其余为Fe及不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的齿轮钢，其特征在于，包括以下合金元素配比关系：Cr/Mo：2～3，V/Nb：25～35，Mo/W：6～12，Co/Mo：2～3，Cr+6Si+4Mo+1.5W+11V+5Nb≤52％，40C+2Mn+4Ni+30N+2Co≥42％。

3.一种权利要求1所述的齿轮钢的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：

(1)真空冶炼：选用高纯度原材料，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；控制[S]+[P]+[O]+[N]+[H]≤0.0080％；砷锡钛铋铅杂质含量控制：

As+Sn+Ti+Sb+Pb≤0.060％；

(2)钢锭热加工成材：包括高温扩散工艺和锻造(轧制)工艺。其中高温扩散要求加热温度不低于1200℃，保温时间20小时～30小时；锻造或轧制工艺要求钢锭加热温度在1000℃～1150℃，锻后进行600℃～700℃退火，其中要求终锻温度900～950℃；晶粒度细于6级。

(3)钢的表面硬化处理：采用渗碳和渗氮复合化学热处理工艺进行表面硬化处理，首先在940℃～980℃渗碳，碳势控制范围0.8～1.2％，渗碳厚度1.4mm～3.0mm；

(4)钢的热处理：采用1000℃～1150℃油淬，随后进行低于-80℃～-90℃深冷处理工艺，并经过500℃～540℃回火处理。

(5)钢的表面硬化处理：采用渗氮工艺进行表面硬化处理，500℃～540℃渗氮，渗氮厚度0.4mm～0.8mm。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，真空冶炼后钢锭中[S]+[P]+[O]+[N]+[H]≤0.0080％。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，钢锭镦拔次数2～4次，钢锭在锻造过程中变形比8～12。

6.如权利要求3所述的超强超硬高温不锈轴承齿轮钢的制造方法，其特征在于，步骤(4)中，钢材在热处理过程中其回火和深冷次数2次～3次，抗拉强度不小于1900MPa，屈服强度不小于1500MPa，芯部硬度不低于50HRC，冲击功不小于70J，断裂韧性不小于90MPa m^1/2。

7.如权利要求3所述的造方法，其特征在于，步骤(2)中，渗碳渗氮表面室温硬度不小于1000HV，500℃保温不少于100小时其表面室温硬度不小于60HRC。