[发明专利]一种轴承钢及其生产方法

权利要求书

1.一种轴承钢，其特征在于，按重量百分比成分为：0.50％至0.60％的碳、0.30％至0.40％的硅、2.20％至2.50％的铬、1.00％至1.20％的镍、0.80％至1.00％的钴、1.10％至1.30％的钨、0.010％至0.025％的镧、0.010％至0.025％的钇、痕量至0.015％的硫、小于等于0.005％的钛、小于等于0.0015％的氧、痕量至0.015％的磷，其余为Fe和其它不可避免的杂质；其中所述轴承钢中的元素满足以下关系表达式1和关系表达式2：

关系表达式1：钢水流动性系数且0.21≤A≤0.34；

关系表达式2：耐蚀系数I＝1.46*Si+0.37*Cr+0.55*Ni+18.2*La+19.0*Y-0.11*Ni²，且I≥2.40；所述轴承钢组织中碳化物尺寸≤0.8μm；拉伸性能：R_m≥2300MPa，R_p0.2≥1600MPa，A₅≥3.5％；硬度HRC≥58；常温冲击功A_KU≥13J，接触疲劳寿命L₁₀≥5.0×10⁷，耐Cl^-腐蚀性能达到通用轴承钢GCr15的2.5倍以上；500℃高温力学性能：R_m≥2100MPa，R_p0.2≥1400MPa，A₅≥11％。

2.一种根据权利要求1所述轴承钢的生产方法，其特征在于，所述方法包括：冶炼→LF炉精炼→RH真空脱气→连铸380mm～700mm大方坯→轧制250方坯→轧制Φ15～80mm棒材，轴承钢棒材按重量百分比成分为：0.50％至0.60％的碳、0.30％至0.40％的硅、2.20％至2.50％的铬、1.00％至1.20％的镍、0.80％至1.00％的钴、1.10％至1.30％的钨、0.010％至0.025％的镧、0.010％至0.025％的钇、痕量至0.015％的硫、小于等于0.005％的钛、小于等于0.0015％的氧、痕量至0.015％的磷，其余为Fe和其它不可避免的杂质；其中所述轴承钢中的元素满足以下关系表达式1和关系表达式2：

关系表达式1：钢水流动性系数且0.21≤A≤0.34；

关系表达式2：耐蚀系数I＝1.46*Si+0.37*Cr+0.55*Ni+18.2*La+19.0*Y-0.11*Ni²，且I≥2.40。

3.根据权利要求2所述的轴承钢的生产方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S101、冶炼：出钢前进行底吹氩，吹氩流量调节以钢水不翻腾出钢包为准，出钢当渣，严格控制下渣量在90mm以上；

S102、精炼：进行脱氧和脱硫，白渣选用合适比例的CaO-SiO₂-MgO系渣样，白渣保持时间在20min以上；同时控制精炼渣中FeO+MnOl.0wt％；

S103、真空脱气：RH通过持续进行循环脱气操作去除钢水中气体和夹杂物，控制纯脱气时间≥15min，以保证真空处理后O≤0.0015wt％、Ti≤0.005wt％；

S104、连铸：采用电磁搅拌，在结晶器中加入La线、Y线，全程采用保护浇铸，采用结晶器液面控制系统，液面波动控制≤±2.5mm，过热度控制在30～40℃；连铸380mm～600mm大方坯，随后入坑缓冷，缓冷时间≥36h；

S105、轧制Φ15～80mm棒材：加热炉均热温度1300～1400℃。

4.根据权利要求3所述的轴承钢的生产方法，得到轴承钢棒材的夹杂物最大尺寸≤10μm，且形状为球形。

5.根据权利要求4所述的轴承钢的生产方法，其特征在于，还包括步骤：S106、热处理：810℃球化退火→880℃淬火油冷→190℃退火空冷。

6.根据权利要求5所述的轴承钢的生产方法，其特征在于，热处理后得到轴承钢棒材组织中碳化物尺寸≤0.8μm；拉伸性能：R_m≥2300MPa，R_p0.2≥1600MPa，A₅≥3.5％；硬度HRC≥58；常温冲击功A_KU≥13J，接触疲劳寿命L₁₀≥5.0×10⁷，耐Cl^-腐蚀性能达到通用轴承钢GCr15的2.5倍以上；500℃高温力学性能：R_m≥2100MPa，R_p0.2≥1400MPa，A₅≥11％。