[发明专利]一种钢质套圈及其制备方法

权利要求书

1.一种M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备自耗铸坯：控制结晶器的尺寸并采用充氦冷却以提高局部凝固速率，得到自耗铸坯；具体地，熔池饱满后，在结晶器和已凝固坯壳之间自下而上冲入氦气，自耗坯直径D≤550mm，充氦冷却的氦气压力为0.4-0.5Mpa，以控制使得自耗铸坯中碳化物尺寸≤380μm，冒口端1/2半径处孔洞缺陷尺寸小于30μm；

2)铸坯的冒口切割：冒口切割高度H以避免铸坯顶部缩孔疏松遗传至锻材为准；

3)高温锻造成棒材：设置锻前温度和保温时间，或设置锻中温度和保温时间进行锻造成形；其中，锻前或者锻中温度为1140-1190℃，保温时间≥15h，以控制获得棒材1/2半径处孔洞缺陷尺寸小于10μm的棒材；

4)将棒材切断后得到的小棒料镦粗：将小棒料镦粗呈饼状；

5)墩粗料冲孔：确定中间冲孔区域半径，并根据该中间冲孔区域半径对墩粗料冲孔；具体地，以碳化物尺寸确定中间冲孔区域的半径，在中间冲孔区域半径范围之外，碳化物尺寸≤26μm，以最大限度地界定冲孔区域，减少团簇型碳化物应力集中导致的微缺陷产生；

6)碾扩使沟道成形：套圈沟道经碾扩成形后，得到M50轴承钢套圈，其中，套圈材料中孔洞缺陷小于2μm。

2.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤1)中，自耗坯直径D≤500mm。

3.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤1)中，自耗坯直径D≤460mm。

4.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤1)中，自耗坯直径D≤300mm。

5.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤2)中的冒口切割高度H:D＞9％，其中，D为自耗坯直径。

6.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤2)中的自耗坯的冒口切割高度≥50mm。

7.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤3)中，锻造过程采用三镦三拔工艺，坯料锻造比≥5。

8.根据权利要求7所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，锻造后进行球化退火，获得棒材。

9.根据权利要求8所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，球化退火的温度为820-870℃，退火时间为5-10h。

10.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤4)中棒料镦饼过程的整体镦粗比≤2.5，空气锤镦粗次数≥3次。

11.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤6)中，轧制比处于1.5-3.5之间。

12.根据权利要求1所述的M50轴承钢套圈的制备方法，其特征在于，步骤6)中，套圈沟道经碾扩成形后，滚道面所在位置处于原始棒材的1/2半径以外区域。

13.一种M50轴承钢套圈，其特征在于，所述M50轴承钢套圈是由权利要求1-12任一项所述的方法制备而成，其中，套圈材料中孔洞缺陷小于2μm。