[发明专利]一种耐腐蚀承钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金结构钢，具体是一种耐腐蚀承钢及其制备方法。

背景技术

随制造业、高速铁路、航空航天、船舶的快速发展发展，对高载荷、长寿命和耐腐蚀的高强度轴承齿轮用钢需求增加，需要钢既具有高强度又要具有高的韧性和良好的耐腐蚀能力，近年来国际上许多国家在此领域投入了大量的人力物力进行开发研究，不断有新的钢种的出现，以替代传统材料，提高韧性和服役环境下的寿命。

轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。

过去常用的9Cr18全硬化轴承齿轮钢由于网状碳化物的存在，疲劳寿命一直没有达到使用的预期效果，而以9310、M50NiL为代表的渗碳轴承钢虽然改善了韧性提高了寿命，但由于钢的整体强度不足以及钢中Cr含量较低，在高载荷和腐蚀环境中的表现不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度高、耐腐蚀的耐腐蚀承钢及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐腐蚀承钢，由以下按照化学成分重量百分比的组分组成：C：0.95-1.05％、Si：0.15-0.25％、Mn：0.25-0.35％、Cr：0.3-0.5％、Al：0.15-0.25％、N：0.3-0.4％、Mo：0.8-1.2％、P：0.01-0.05％、Ti：3-5％、Co：12-16％、V：0.3-0.5％、Ni：1-1.4％、Nd：0.01-0.05％、Ce：0.02-0.06％、Pr：0.01-0.05％、Sc：0.01-0.05％、W：1-1.5％、余量为Fe和杂质。

作为本发明进一步的方案：所述耐腐蚀承钢，由以下按照化学成分重量百分比的组分组成：C：0.98-1.02％、Si：0.18-0.22％、Mn：0.28-0.32％、Cr：0.35-0.45％、Al：0.18-0.22％、N：0.32-0.38％、Mo：0.9-1.1％、P：0.02-0.04％、Ti：3.5-4.5％、Co：13-15％、V：0.35-0.45％、Ni：1.1-1.3％、Nd：0.02-0.04％、Ce：0.03-0.05％、Pr：0.02-0.04％、Sc：0.02-0.04％、W：1.1-1.4％、余量为Fe和杂质。

作为本发明再进一步的方案：所述耐腐蚀承钢，由以下按照化学成分重量百分比的组分组成：C：1％、Si：0.2％、Mn：0.3％、Cr：0.4％、Al：0.2％、N：0.35％、Mo：1％、P：0.03％、Ti：4％、Co：14％、V：0.4％、Ni：1.2％、Nd：0.03％、Ce：0.04％、Pr：0.03％、Sc：0.03％、W：1.2％、余量为Fe和杂质。

所述耐腐蚀承钢的制备方法，具体步骤如下：

(1)按照重量百分比配置合金成分后采用真空感应炉熔炼；

(2)真空感应炉终点钢水的出钢温度为1600-1650℃，然后将钢水注入LF炉精炼，精炼温度1480-1520℃，精炼时间0.8-1h；

(3)在VD真空炉中对钢液进行真空处理，在真空度达到60Pa后保持20-30min后吹入氩气15-20min清洗及强化钢液，当钢液温度在1540-1550℃时开始进行浇铸得到耐腐蚀轴承钢粗品；

(4)将耐腐蚀轴承钢粗品放置在退火炉内，设定退火炉的高温为780-800℃，低温为550-600℃，耐腐蚀轴承钢粗品位于退火炉内的时间为5-7h；

(5)将退火后的耐腐蚀轴承钢固定在激光熔化系统的工作台上，系统密封腔抽真空后充入高纯氩气保护气体进行气氛保护；

(6)利用高能激光束对轴承钢基体表面进行扫描，轴承钢表面熔化并快速凝固，在轴承钢表面形成重熔层；重熔参数：高能激光束输出功率P为300-500W，扫描速度为100-150mm/s，相邻激光束中心的间距为0.1-0.15mm；

(7)选用冷风机，将步骤(6)得到的轴承钢立即通过冷风机冷却，冷风机吹扫后放入到冷却液中冷却至40-60℃后，取出；

(8)把步骤(7)中的冷却件进行空冷，使用回火炉并设定回火炉温度在140-160℃，待温度升至设定温度后，保持时间1-1.5h，取出得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：