一種G8SiMnMoVRE耐衝擊高淬透性軸承用鋼的製作方法
2023-05-09 13:32:46
專利名稱：：一種G8SiMnMoVRE耐衝擊高淬透性軸承用鋼的製作方法
技術領域：
：本發明屬於軸承鋼
技術領域：
，特別是提供了一種G8SiMnMoVRE耐衝擊高淬透性軸承用鋼。該鋼種與傳統的高碳鉻軸承鋼比較，具有較高的衝擊韌性，高淬透性，高接觸疲勞和耐磨性。可以取代傳統的高鎳鉻滲碳鋼(如G20Cr2Ni4)來製作耐衝擊的冶金、礦山、石油、火車、汽車和風電用軸承，也可用於製造其他機械零件屬於金屬材料領域。
背景技術：
：我國目前製造軸承的鋼材只有高碳鉻軸承鋼(GCrl5、GCrl5SiMn、GCrl8Mo、GCrl5SiMo)和滲碳軸承鋼(如G20Cr2Ni4、G20CrNi2Mo)兩種類型。高碳鉻軸承鋼硬度高，強度高，耐磨性好，製作一般軸承都可以。我國目前80%左右的軸承都是高碳鉻軸承鋼製作的。此種鋼最大缺點是衝擊韌性差，用於製作冶金、礦山、石油、火車、汽車等衝擊負荷較大的軸承，就容易過早碎裂。對於承受衝擊負荷大的軸承，則採用滲碳軸承鋼來製作，滲碳鋼不但硬度高，強度高，耐磨性好，而且衝擊韌性也很好。但此鋼種缺點是含Ni、Cr等貴重金屬多，鋼材價格高，且熱處理需要增加滲碳工序，製造成本也高。因此，研製一種含貴重合金元素不太高，不需要滲碳，衝擊韌性好，硬度高，強度高、耐磨性好的，能夠取代滲碳鋼的新的軸承鋼種，是我國軸承行業多年努力的方向。比如，軸承研究所已研製的GCrl8Mo貝氏體淬火，衝擊韌性比GCrl5可提高2030%,可取代部分壁厚較薄的滲碳軸承。但由於提高衝擊韌性不太高，加之淬透性有限，所以，取代滲碳鋼極為有限，軸研所還研製了GCr4軸承鋼。想取代部分滲碳鋼，但此鋼種需要採用表面中、高頻淬火，也很難推廣。瓦房店地區某軸承廠曾使用60SiMnMoV製作扎鋼機軸承，使用效果很好，我們在2006年對此鋼種做過全面的研究，發現此鋼種衝擊韌性特別好，比高碳鉻軸承鋼的衝擊韌性高67倍。但此鋼種淬透性和淬硬性較差，難以推廣使用，我們在此鋼種的基礎上，將含碳量由0.60%提高到0.8%，研製了G8SiMnMoVRE新鋼種，此鋼種經我們全面試驗研究之後，發現此鋼種衝擊韌性比高碳鉻軸承鋼高34倍，比滲碳軸承鋼的衝擊韌性還高，其他機械性能如硬度、接觸疲勞壽命、耐磨性、強度等都高於高碳鉻軸承鋼，而且淬透性好，使用有效厚度>70咖，因此，取代現有滲碳鋼製作耐衝擊的冶金、礦山、火車、汽車和風電軸承是沒有問題的，也可製作其他機械零件。
發明內容本發明的目的在於提供一種G8SiMnMoVRE耐衝擊高淬透性軸承用鋼，解決了滲碳鋼價格高、製造成本高的問題。本發明鋼種的牌號按軸承用鋼牌號編制，規定為G8SiMnMoRE。此鋼種的衝擊韌性比傳統的高鉻軸承鋼的衝擊韌性高34倍，比現有的高鎳、鉻滲碳軸承鋼的衝擊韌性還高，而其他機械性能，如硬度、強度、耐磨性、接觸疲勞性能等也高於現有高碳鉻軸承鋼，此鋼種淬透性高，試驗有效厚度〉70nim，因此，此鋼種可以取代滲碳鋼製作承受衝擊負荷較大的冶金、礦山、火車、汽車和風電等軸承，本發明的化學成分如下表表中均為重量百分數tableseeoriginaldocumentpage4本發明除化學成分外，其鋼材冶金質量按照GB/T18254-2002《高碳鉻軸承鋼》國家標準執行。本發明的有益效果在於本發明的鋼種具有很高的衝擊韌性和淬透性，其他如接觸疲勞壽命和耐磨性都高於高碳鉻軸承鋼，特別是衝擊韌性比高鎳、鉻滲碳軸承鋼還高。由於不需要滲碳淬火，而直接進行馬氏體或貝氏體淬火，可獲得高衝擊韌性，高耐磨性和接觸疲勞性能，從而可以取代高Ni、Cr滲碳鋼來製作耐衝擊的礦山、冶金、火車、汽車及風電軸承。由於，此鋼種不需要滲碳，可直接進行貝氏體和馬氏體淬火，減少滲碳工序，降低軸承的原材料成本，並節約了軸承滲碳熱處理成本。鋼材價格低，又節約鋼材成本。經濟效益顯著。圖1為本發明的生產工藝流程圖，屬於常規的電爐煉鋼工藝。具體實施例方式本發明的核心在於化學成分不同，鋼材化學成分實施例子，列表如下-tableseeoriginaldocumentpage4tableseeoriginaldocumentpage5本發明鋼種的冶煉工藝到加工出軸承的整個工藝流程完與一般高碳鉻軸承鋼一樣；只是煉鋼時控制的化學成分符合本發明的G8SiMnRE的化學成分而已，除化學成分外其鋼材冶金質量符合GB/T18254-2002《高碳鉻軸承鋼》國家標準。其製作軸承的工藝流程為煉鋼一鋼錠一均勻退火一軋鋼一鍛造軸承毛坯一球化退火一車削加工一馬氏體或貝氏體淬火一回火一磨削加工一裝配軸承。權利要求1.一種G8SiMnMoVRE耐衝擊高淬透性軸承用鋼，其特徵在於其化學成分為C0.70～0.85，Si0.6～1.2，Mn0.6～1.2，Mo0.1～0.4，V0.1～0.4，RE0.01～0.3，S≤0.025，P≤0.025，Ni≤030，Cu≤0.25，Fe餘量；均為重量百分數。全文摘要一種G8SiMnMoVRE耐衝擊高淬透性軸承用鋼，屬於軸承鋼
技術領域：
。其化學成分為C0.70～0.85，Si0.6～1.2，Mn0.6～1.2，Mo0.1～0.4，V0.1～0.4，RE0.01～0.3，S≤0.025，P≤0.025，Ni≤0.3，Cu≤0.25，Fe餘量；均為重量百分數。優點在於，該鋼種具有很高的衝擊韌性和淬透性，接觸疲勞壽命和耐磨性都高於高碳鉻軸承鋼，衝擊韌性比高鎳、鉻滲碳軸承鋼還高。該鋼種可以取代高鎳鉻滲碳鋼用於製作承受高衝擊負荷的冶金、礦山、汽車、火車和風電等類軸承，節省鋼材成本，且該鋼種不需要滲碳，可直接進行貝氏體和馬氏體淬火，減少滲碳工序，降低了軸承的生產成本。文檔編號C22C38/16GK101624677SQ20091009116公開日2010年1月13日申請日期2009年8月13日優先權日2009年8月13日發明者史立新,司徒春,王佔良,陳志輝,陶治安申請人:北京天馬軸承有限公司