[发明专利]高等向性和长接触疲劳寿命的高碳轴承钢及制造方法

权利要求书

1.一种高等向性和长接触疲劳寿命的高碳轴承钢，其特征在于，成分设计为：C：0.93-1.05wt％、Cr：1.45-1.60wt％、Si：0.20-0.35wt％，Mn：0.25-0.45wt％、P≤0.015％wt％、S≤10ppm、Nb：0.01-0.20wt％、Mo：0.01-0.20wt％、V：0.01-0.20wt％，余量为Fe；其中Nb、V、Mo微合金化元素的添加的为单一或联合添加，微合金总量限制在0.05％≤Nb+Mo+V≤0.40％的范围内；

该轴承钢原始奥氏体晶粒度不小于10级，在力学性能和接触疲劳性能上平行于轧向的抗拉强度Rm≥2450MPa，垂直于轧向的抗拉强度Rm≥2200MPa，平行于轧向的冲击韧性Aku≥13J，垂直于轧向的冲击韧性Aku≥10.5J；在接触疲劳性能在4.5GPa的赫兹应力下的接触疲劳寿命L₁₀达到5-12x10⁷次，比传统高碳轴承钢高出为5-10倍。

2.一种权利要求1所述高等向性和长接触疲劳寿命的高碳轴承钢的准备方法，其特征在于，具体工艺步骤及控制的参数如下：

(1)钢的冶炼与凝固：适用于转炉、电炉和感应炉冶炼，采用连铸生产铸坯或模铸生产铸锭；

(2)铸坯或铸锭的热轧或热连轧或锻造：

热连轧棒材：将铸坯经1100-1250℃加热，先粗轧后精轧，轧后快速冷却到在500-700℃后缓冷到室温减少甚至避免网状碳化物出现，得到轧态轴承钢棒材；

(3)球化退火热处理

对热变形后的钢材进行球化退火，具体球化退火工艺为：先加热到770-840℃并保温2-10h，然后以10-30℃/h炉冷到680-750℃并在此温度下保温2-10小时，最后以10-30℃/h炉冷到400-700℃后出炉空冷到室温；球化退火后获得细小铁素体基体上分布均匀和细质的碳化物的微观组织结构；

(4)淬回火热处理

淬回火工艺为：先加热到820-860℃保温0.2-2小时，然后油淬火到室温，最后将淬火棒材在150-250℃进行1-6小时的回火处理。