[发明专利]用于滚动轴承的微合金钢

说明书

滚动轴承的性能和可靠性在很大程度上取决于制造轴承部件采用的材料。用于滚动轴承的钢必须能够充分被硬化，并有很高的疲劳强度和耐磨性。轴承元件结构和尺寸的稳定性在可预期的操作温度下必须满足。

在用于汽车中所谓的轮毂轴承构件(HBU)和货车的轮毂轴承构件(THU)中，轮毂构成了滚动元件的轴承座圈。一种称为SAE1055的钢种普遍用在HBU／THU这样的锻件上。该钢种的成分如下：0．50-0．60％C，0．60-0．90％Mn，0．050％S_(最高)，0．04％P_(最高)。其余为铁和常见的杂质。通常将轴承座圈感应淬火。

本发明的目的在于，为滚动轴承尤其是HBU／THU锻件提供一个新钢种，这种钢具有改善的屈服强度，从而提高性能，比如提高疲劳强度和抑制轴向余间隙的产生，和／或使减小THU／HBU的尺寸(重量减少)成为可能。经过感应加热淬火后表面硬度应足以满足上述要求。用一种含有如下组分的微量合金钢达到了这些目的：0．5-0．7％C，0-0．6％Si，0．4-1．2％Mn，0-0．035％S，0．05-0．2％V，80-160ppmN，其余为铁和常见杂质。

本发明的钢种和1055之间主要的区别在于加入相对少量的钒和控制氮的含量。加入了这样的钒和氮后，屈服强度得到显著地增大。

在测试中，使用了以下的材料：-HBU内圈锻件，它用根据本发明的含钒微合金钢制成。该材料被称为1055V。-HBU IR锻件是由SAE1055制成的。(参考物)

这些材料的化学成分见下面表1。

表1．合金的化学成分

    化学组分    1055V    1055    C(％)    0.58    0.568    Al(％)    0.03    0.0213    Si(％)    0.16    0.192    P(％)    0.005    0.0091    S(％)    0.022    0.0206    V(％)    0.102    0.001    Mn(％)    0.66    0.711    Cr(％)    0.11    0.118    Ni(％)    0.08    0.102    Cu(％)    0.17    0.132    Mo(％)    0.019    0.035    N(ppm)    100