[发明专利]一种55Ni40Cr3Al轴承钢的锻造及热处理方法

说明书

本发明公开了一种55Ni40Cr3Al轴承钢的锻造及热处理方法，其包括锻前热处理、锻造、固溶处理和时效处理工序；所述锻前热处理工序：将钢锭加热到600±20℃，保温；再随炉升温至950±20℃，保温；最后空冷；所述锻造工序：所述钢锭先在1050℃～1150℃进行制坯，再在950℃～1050℃进行终锻成形，得到锻件；所述固溶处理工序：所述锻件加热到1180～1200℃，保温；最后空冷；所述时效处理工序：所述锻件在550～570℃进行保温，最后空冷。本方法所得55Ni40Cr3Al钢锻件检测室温拉伸性能，其抗拉强度为1050～1150MPa、断后伸长率为20％～26％、断面收缩率为44％～52％、硬度HRC为58～61。

技术领域

本发明涉及一种锻造及热处理方法，尤其是一种55Ni40Cr3Al轴承钢的锻造及热处理方法。

背景技术

55Ni40Cr3Al轴承钢是一种高温轴承钢，具有良好的高温硬度。55Ni40Cr3Al轴承钢成分中添加的稀土元素La和Ce，能够降低晶粒度，提高钢的强度和屈服强度，使其能够在较高的温度下具有较好的耐磨性和尺寸稳定性。但是，采用常规的锻造方法对55Ni40Cr3Al钢进行锻造时，经常会出现铸锭塑性低、易断裂、组织不均匀、晶粒粗大、锻造成材率低等问题，造成了其生产成本高，高温服役性能差等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种55Ni40Cr3Al轴承钢的锻造及热处理方法，以提高其锻造成材率和服役寿命。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括锻前热处理、锻造、固溶处理和时效处理工序；

所述锻前热处理工序：将钢锭加热到600±20℃，保温；再随炉升温至950±20℃，保温；最后空冷；

所述锻造工序：所述钢锭先在1050℃～1150℃进行制坯，再在950℃～1050℃进行终锻成形，得到锻件；

所述固溶处理工序：所述锻件加热到1180～1200℃，保温；最后空冷；

所述时效处理工序：所述锻件在550～570℃进行保温，最后空冷。

本发明所述锻前热处理工序中，在600±20℃保温90～120min，在950±20℃保温90～120min。

本发明所述固溶处理工序中，保温时间为90～120min。

本发明所述时效处理工序中，保温6～8h。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明所述的锻前热处理工艺能使55Ni40Cr3Al轴承钢基体组织具有良好的应力状态，保证了后续热加工顺利完成；所述锻造工艺能使锻件组织更为均匀稳定，且晶粒更细化，使锻件的强度、韧性及低温冲击性能得到很大的提高；通过固溶处理，使基体中的碳化物、α、γ'硬化相溶解，得到均匀的固溶体，便于时效时均匀地析出α、γ'强化相；通过时效处理，既保证了硬化相的充分析出，也保证了材料具有足够高的硬度。

本发明所得55Ni40Cr3Al钢锻件检测室温拉伸性能，其抗拉强度为1050～1150MPa、断后伸长率为20％～26％、断面收缩率为44％～52％、硬度HRC为58～61。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1-6：本55Ni40Cr3Al轴承钢的锻造及热处理方法具体如下所述。

（1）所述55Ni40Cr3Al轴承钢的主要化学元素及其重量百分含量为：C 0.01％～0.03％、Mn≤0.30％、Si≤0.30％、S≤0.030％、P≤0.030％、稀土≤0.010％，Cr 39.0％～41.0％、Al 2.70％～3.30％，余量为Ni。各实施例所述55Ni40Cr3Al轴承钢的主要化学元素见表1。

表1：各实施例55Ni40Cr3Al的主要化学元素（wt%）