[发明专利]一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢的热处理工艺

说明书

一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢的热处理工艺，其特征在于，以质量百分比wt％计成分含有C：0.95‑1.15％、Si：0.50‑0.55％，Mn：0.55‑0.65％、P≤0.01％、S≤0.005％、W 0.3‑0.5％；将连铸后的高碳轴承钢铸坯按照成品目标尺寸机加工后进行热处理：①球化退火热处理+②淬火+③低温回火处理。

技术领域

本发明属于合金钢生产技术领域，具体涉及一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢的热处理工艺。

背景技术

轴承热处理工艺与产品的具体类型存在很大的相关性，即某些特定的热处理工艺只能用于特定的轴承钢上。以目前很常见的GCr15轴承钢为例，目前仍然有不少专利在对其进行生产工艺的改进，攀钢集团江油长城特殊钢有限公司CN109680136A提供的高碳轧材的制备方法，“将钢材依次经过加热保温、轧制、冷却和退火步骤制造得到轧材。首先将钢材充分保温，控制网状碳化物充分固溶进奥氏体中；然后进行轧制，细化晶粒，破碎网状碳化物；再经过冷却步骤，保证细化晶粒，防止碳化物形核长大；最后对钢材进行退火，得到碳化物分布均匀、网状碳化物在较低水平的轧材。该方法简单，控制方便，能够缓解轧材中碳化物分布不均匀”。钢铁研究总院CN109266825A公开了使高碳铬轴承钢GCr15能够在4.5GPa高应力载荷下的接触疲劳额定疲劳寿命L10达到1.0×107次以上的工艺，即“球化退火热处理工艺：加热温度790～810℃，保温时间2～4小时，以15℃/h降低到745℃，再以5℃/h降低到680℃后空冷；(3)按照如下顺序进行淬回火热处理：第一次淬火加热温度830～850℃，保温30～60分钟后30～80℃油淬；第一次回火加热温度160～180℃，保温时间2～4h回火后空冷；第二次淬火加热温度850～870℃，保温30～60分钟后30～80℃油淬；第三次淬火加热温度830～850℃，保温30～60分钟后30～80℃油淬；第二次回火加热温度160～180℃，保温时间2～4h回火后空冷”。

可见对于同一个轴承钢钢种，都存在不同的热处理工艺/生产工艺。围绕本方案的一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢，因为产品比较少见，因此在其身上获得高硬度、高耐磨、耐腐蚀、长寿命的轴承钢必不可少的需要对其热处理工艺进行设计与改进。

发明内容

本发明在目前高碳铬轴承钢基础上通过对合金成分以及生产工艺进行调整，提供了一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢，并希望为其开发出一种获得高硬度、高耐磨、耐腐蚀、长寿命的轴承钢的热处理工艺。

一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢的热处理工艺，其特征在于，以wt％计成分含有C：0.95-1.15％、Si：0.50-0.55％，Mn：0.55-0.65％、P≤0.01％、S≤0.005％、W0.3-0.5％；将连铸后的高碳轴承钢铸坯按照成品目标尺寸机加工后进行热处理：①球化退火热处理+②淬火+③低温回火处理。

一种含W高硬度耐腐蚀的高碳轴承钢的热处理工艺，其特征在于，以wt％计成分由以下组成：C：0.95-1.15％、Si：0.50-0.55％，Mn：0.55-0.65％、P≤0.01％、S≤0.005％、Cr：2-2.2％、Mo：0.1-0.20％、Nb：0.01-0.05％、Ti：0.01-0.05％，W0.3-0.5％，稀土钇0.001-0.005％，Al：0.01-0.05％,余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质含量低于0.1％；

对连铸后的高碳轴承钢铸坯进行组织结构分析时，Al2O3夹杂物面积率为0.2％以下，MnS夹杂物面积率为0.05％以下，含碳化合物面积率为0.2-0.25％，其中晶内含碳化合物平均尺寸为20-30nm，晶界上含碳化合物的平均尺寸为60-90nm，晶界上含碳化合物的尺寸≤250nm，含钨的含碳化合物面积率为(0.2-0.25％)*(30-35％)，高碳轴承钢铸坯一般疏松为0.5级，中心疏松为0.5级，偏析为0级；