[发明专利]一种高硬度钢球及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢球制备领域，具体地，涉及一种高硬度钢球及其制备方法。

背景技术

滚珠轴承是滚动轴承的一种，将球形合金钢珠安装在内钢圈和外钢圈的中间，以滚动方式来降低动力传递过程中的摩擦力和提高机械动力的传递效率，滚珠轴承由于其内部钢球硬度的限制，因此不能承受较大的重载荷。

发明内容

本发明的目的是提供一种高硬度钢球及其制备方法，解决了滚珠轴承由于其内部钢球硬度的限制，因此不能承受较大的重载荷的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高硬度钢球的制备方法，所述制备方法包括：

（1）将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；

（2）将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；

（3）将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；

（4）将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；

（5）将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球。

本发明还提供了一种高硬度钢球，所述高硬度钢球由上述的制备方法制得。

通过上述技术方案，本发明提供了一种高硬度钢球的制备方法，所述制备方法包括：将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球；通过对钢球制备工艺的优化，使得制得的钢球具备较高的硬度，将制得的钢球应用于滚珠轴承，能有效提高其承受载荷。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明提供了一种高硬度钢球的制备方法，所述制备方法包括：

（1）将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；

（2）将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；

（3）将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；

（4）将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；

（5）将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的钢球的硬度，所述原料的成分按重量百分比包括：C：0.1-0.25%、Si：0.35-0.45%、Cu：0.02-0.04%、Mg：0.05-0.07%、Ti：0.14-0.23%、V：0.04-0.06%、Ca：0.015-0.018%、S：0.01-0.02%、P：0.08-0.09%、Mo：0.06-0.09%和余量Fe。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的钢球的硬度，步骤（1）的脱氧过程还包括加入脱氧剂，所述脱氧剂的原料至少包括：铝矾土、铁粉、铝粉、碳化硅和电石。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的钢球的硬度，相对于100重量份的铝矾土，所述铁粉的用量为20-40重量份，所述铝粉的用量为5-12重量份，所述碳化硅的用量为2-10重量份，所述电石的用量为1-5重量份。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了进一步提高钢球表面的光滑度，在步骤（5）中，所述制备方法还包括将冷却至室温后的钢球坯体N进行打磨。