[发明专利]高韧性轴承的组织调控方法及纳米贝氏体轴承用钢

权利要求书

1.一种高韧性轴承的组织调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提供初始轴承钢材，按质量百分比计，所述初始轴承钢材的化学成分包括：C：0.70～0.75、Si：1.50～2.90、Mn：0.60～0.80、Cr：0.60～1.60、Ni：0～0.30、Mo：0～0.40，S：≦0.010、P：≦0.015、O：≦0.0008、Ti：≦0.003、H：≦0.00015，其余为Fe和杂质；

S2、进行所述初始轴承钢材的加工成形，形成轴承零件；所述轴承零件包括轴承内圈、轴承外圈和滚动体，所述滚动体与所述轴承内圈的滚道和所述轴承外圈的滚道相匹配；

S3、对所述轴承零件进行第一热处理，使所述轴承零件的整体组织转变为纳米贝氏体组织，所述第一热处理包括：加热所述轴承零件至900℃～930℃，保温0.5h～1h；将所述轴承零件降温至255℃～340℃，保温0.5h～5h；将所述轴承零件冷却至室温；以及

S4、对所述轴承内圈的滚道表层和所述轴承外圈的滚道表层进行第二热处理，随后进行160℃～200℃的低温回火处理，在所述轴承内圈的滚道表层和所述轴承外圈的滚道表层形成包括高碳马氏体组织的混合组织，所述混合组织中高碳马氏体组织的体积分数大于80％，使得轴承用钢心部整体为纳米贝氏体组织，韧性达到渗碳轴承心部的韧性，并使轴承用钢表层硬度达到渗碳轴承表层的硬度要求；第二热处理为感应热处理，包括：加热所述轴承内圈的滚道表层和所述轴承外圈的滚道表层至850℃～900℃；冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的高韧性轴承的组织调控方法，其特征在于，在进行所述第二热处理步骤中，还包括对所述滚动体的表层进行第二热处理。

3.根据权利要求1所述的高韧性轴承的组织调控方法，其特征在于，所述纳米贝氏体组织的尺寸为30nm～80nm，所述纳米贝氏体轴承用钢沿厚度方向自轴承用钢表面至轴承用钢内部0.5mm～3.5mm为轴承用钢的表层厚度。

4.一种根据权利要求1-3之一所述高韧性轴承的组织调控方法获得的纳米贝氏体轴承用钢，其特征在于，所述纳米贝氏体轴承用钢的心部为纳米贝氏体组织，所述纳米贝氏体组织的尺寸为30nm～80nm；所述纳米贝氏体轴承用钢的表层为包括高碳马氏体组织的混合组织，所述纳米贝氏体轴承用钢的表层的厚度为0.5mm～3.5mm，其中，所述混合组织中的高碳马氏体组织的体积分数大于80％；按质量百分比计，所述纳米贝氏体轴承用钢的化学成分包括：C：0.70～0.75、Si：1.50～2.90、Mn：0.60～0.80、Cr：0.60～1.60、Ni：0～0.30、Mo：0～0.40，S：≦0.010、P：≦0.015、O：≦0.0008、Ti：≦0.003、H：≦0.00015，其余为Fe和杂质。

5.根据权利要求4所述的纳米贝氏体轴承用钢，其特征在于，所述混合组织中的高碳马氏体组织的体积分数大于90％。

6.根据权利要求5所述的纳米贝氏体轴承用钢，其特征在于，所述混合组织中的高碳马氏体组织的体积分数大于95％。

7.根据权利要求4所述的纳米贝氏体轴承用钢，其特征在于，所述纳米贝氏体轴承用钢的化学成分质量百分比具体为：C：0.73、Si：2.20、Mn：0.70、Cr：1.42、Ni：0.20、Mo：0.30，S：0.005、P：0.007、O：0.0004、Ti：0.002、H：0.00008，其余为Fe和杂质。