[发明专利]一种防滑轴承座及其制备方法

说明书

本发明涉及一种防滑轴承座及其制备方法，属于机械部件加工技术领域，所述防滑轴承座由以下质量百分比的原料通过冶炼制成：铬粉：5‑12％、铝粉：2‑8％、N₂：2.5‑5％、钒粉：1‑3％、锰粉：0.02‑0.5％、石墨粉：0.05‑0.1％、氮化锰铁粉：0.5‑2％、Al‑CaO复合脱氧剂：0.25‑1.0％、余量为铁粉及不可避免的杂质，通过添加氮化锰铁粉来增加氮在合金液中的溶解度，进而增加轴承座的强度、韧性及耐磨性能；制备过程中通过较低温度的亚温淬火工艺，在增强粒子的弥散硬化作用的同时也增强了组织的稳定性，而且还提高了轴承座的低温冲击韧度，抑制了其回火脆性。

技术领域

本发明涉及一种防滑轴承座及其制备方法，属于机械部件加工技术领域。

背景技术

轴承座作为工业领域中不可或缺的配件，在汽车、航空、冶金、矿山等行业的应用越来越广泛，轴承座不仅为轴提供支撑，还承受轴传递的各种载荷。如果轴承座设计和制造不当，将导致轴承受力不均，降低轴承寿命。同时由于轴承座长时间处于交变荷载或冲击荷载等比较复杂的工作环境下，因而对于其耐磨耐蚀性能和强度的要求显得尤为严格。

中国发明专利(CN105908075A)公布了一种合金钢轴承座的铸造工艺，其工艺过程为：1.冶炼；2.铸造；3.热处理；4.加工基准面；5.孔加工；6.对孔加工后的轴承座铸造件进行保温冷却，冷却水温≦80℃，冷却后进行清理即得到轴承座铸件。通过该工艺得到轴承座铸件缩孔几率下降，且强度有所提高，但其耐磨和耐蚀性能却没有得到改善。

中国发明专利(CN106591544A)公开了一种经过热处理和时效处理获得合金钢轴承座的铸造工艺，虽降低了轴承座的内应力，提高了其质量，但轴承座的强度却达不到工业化生产的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种高强度、耐磨及耐蚀性能优异的防滑轴承座。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种防滑轴承座，所述防滑轴承座由以下质量百分比的原料通过冶炼制成：铬粉：5-12％、铝粉：2-8％、N₂：2.5-5％、钒粉：1-3％、锰粉：0.02-0.5％、石墨粉：0.05-0.1％、氮化锰铁粉：0.5-2％、Al-CaO复合脱氧剂：0.25-1.0％、余量为铁粉及不可避免的杂质。

本发明中添加少量的锰来替代昂贵的镍，大大的节约了原料成本，但锰作为变价金属会对不锈钢造成局部腐蚀，氮的加入弥补了含锰不锈钢的缺陷，同时氮在不锈钢中主要以间隙原子存在，对位错起钉扎作用，并且氮原子半径较碳原子更小，使得其在不锈钢钢中固溶度较大，在Cr、Al、Mn的共同作用下氮的固溶强化作用更加明显，从而提高了不锈钢制品的耐蚀性能和机械性能。添加N的过程中，由于N-N形成共价键键能较大，即使P_N2＞101.325KPa也不生成独立的氮化物相，说明氮原子虽然小但其难以溶于合金液中，因此为了在合金液中能溶解更多的N，使N在不锈钢产品中发挥更大的效能，本发明还添加了少量的氮化锰铁粉，氮化锰铁粉的加入使得氮直接以离子形式加入，不仅提高了氮在合金液中的溶解，还作为不锈钢中锰的主要来源而减少了原料中锰元素的加入量。为了满足轴承座的高强度，本发明还添加了少量的V，V在其他金属组分的共同作用下与N形成氮化物(VN)，该氮化物起细化剂和沉淀强化剂的作用使合金晶粒细化和弥散硬化，从而增加不锈钢的强度、韧性及耐磨性能，这也是本发明中原料C的量比常规不锈钢中原料C的量少的原因。

作为优选，Al-CaO复合脱氧剂中含有占复合脱氧剂总质量为5-13％的粘结剂。本发明中的Al-CaO复合脱氧剂在合金熔炼阶段易产生低熔点脱氧产物12CaO·7A1₂O₃，此低熔点脱氧产物在合金熔炼温度下呈液态且多为球点状，在粘结剂的作用下，容易积聚上浮，在上浮过程中带走了熔融液中残存的夹杂物，从而达到精炼合金液的目的，但粘结剂的加入量不能超过复合脱氧剂总质量的13％，否则过量的粘结剂包覆于复合脱氧剂表面，阻隔复合脱氧剂与合金液的接触，而影响精炼除杂的效果。