[发明专利]一种耐磨轴承钢及热处理方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种轴承钢，具体涉及一种耐磨轴承钢及热处理方法，属于合金钢领域。 

背景技术

随着工业和科学技术的发展，对轴承钢的性能要求很高，要求具有高硬度和耐磨性，以便于承受大载荷、重冲击力，如铁路机车车辆、矿山机械上轴承。 

这些重型机械工作条件决定了其必须有较高的可靠性，否则一旦轴承失效，拆装维修麻烦，且成本高，给使用者带来了巨大经济损失。 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种耐磨轴承钢，不仅具有高硬度，且具有良好的耐磨性。 

本发明的目的之二是提供一种上述耐磨轴承钢热处理方法，能够大幅度提高耐磨轴承钢的性能。 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 

一种耐磨轴承钢，其以质量％计，含有C：0.5～0.8％、Si：0.3～0.7％、Mn：0.95～1.3％、Cr：1.2～1.9％、Mo：0.5～0.8%、V：0.15～0.5％、O：0.0010～0.0045、N： 0.0020～0.0060％，Ni ：0.020～0.15%，Ti ：0.05～0.15%、S：0.025％以下、P：0.025％以下，余量为铁。

上述耐磨轴承钢，其以质量％计，含有C：0.56％、Si：0.62％、Mn：0.97％、Cr：1.26％、Mo：0.65%、S：0.01％、V：0.4％、O：0.0013、N：0.004％，Ni ：0.061%，Ti ：0.074%、P ：0.005%，余量为铁。 

一种耐磨轴承钢热处理方法，包括如下步骤： 

1）普通退火：810～900℃加热保温3～4.5h后炉冷至650℃出炉空冷； 采用该退火工艺，可以减少加工硬化，进而改善切削加工性能；

2）等温退火：780～810℃加热保温3-6h后再710～720℃保温4小时以上空冷；等温退火不仅可大大缩短退火周期，而且有利于获得均匀的组织和性能；

3）正 火：900～920℃加热保温45-60min，水冷至450～720℃；正火可以消除网状碳化物，提供冲击韧度。

4）高温回火：650～700℃加热，空冷；有利于彻底消除内应力，提高金属的塑性和韧性； 

5）淬 火：油中进行淬火，温度为820～860℃，时间为2-3.5小时；充分发挥材料的各项性能，提高硬度、强度、耐磨性、接触疲劳性能等；

6）低温回火：150～170℃回火，回火2～4小时；减少并稳定残余应力，稳定组织，避免裂纹和变形，适当降低硬度提高韧性；

7）碳氮共渗：温度为820～830℃，渗剂为煤油，共渗时间为2.5～4.5小时，然后790～820℃油淬保温时间为35～60min，-120℃～-150℃深冷处理，处理介质为液氮，时间为8-10小时， +150℃～+160℃回火保温时间1.5～2小时，空冷即成；碳氮共渗可以提高钢的耐磨性和抗咬合性；淬火后冷处理可以使淬火未充分转变的奥氏体继续向马氏体转变，提高零件的稳定性，而且能提高零件硬度和防锈性能；回火后使其获得最佳的综合强韧性力学性能和尺寸稳定性。

本发明的耐磨轴承钢与现有技术具有高硬度、高耐磨性的特点；采用本发明的热处理方法，使获得的耐磨轴承钢具有高硬度、高强度及高耐磨性。 

具体实施方式

 下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述说明仅是示例性的，不限定本发明的保护范围。 

实施例1 

一种耐磨轴承钢，其以质量％计，含有C：0.8％、Si：0.3％、Mn：1.3％、Cr：1.2％、Mo： 0.8%、V：0.15％、O：0.0010、N：0.0060％，Ni ：0.020%，Ti ：0.05%、S：0.025％、P：0.01%，余量为铁。

上述耐磨轴承钢的制备过程包括： 

1、冶炼 电弧炉内冶炼，用Si-Ca脱氧出钢温度为650～660℃，然后利用模铸电极；

2、电渣冶金：电渣采用精炼渣，渣系为CaF₂78%,Al₂O₃22%；

3、热处理方法，包括如下步骤：

1）退火：810～900℃加热保温3～4.5h后炉冷至650℃出炉空冷； 

2）等温退火：780～810℃加热保温3-6h后再710～720℃保温4小时以上空冷；

3）正 火：900～920℃加热保温45-60min，水冷至450～720℃；