[發明專利]一種改進的軸承鋼

有效

• 申請號: 00103763.3
• 申請日: 2000-03-09
• 公開（公告）號: CN1102674C
• 公開（公告）日: 2003-03-05
• 發明（設計）人: 倫德·托勒;拉爾松·斯塔凡;奧倫德·帕特里克
• 申請（專利權）人: 奧瓦科鋼鐵股份公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/58
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 范莉

本發明涉及一種改進的軸承鋼，更具體地說是涉及一種使諸如大的滾柱軸承環這樣的厚壁元件的淬透可以實現的軸承鋼。

目前，在滾柱軸承元件的生產中采用的具有可能達到的最好的淬透性的鋼是根據DIN?100CrMo74的鋼，包含0.92-1.05％的C，0.25-0.4％的Si，0.6-0.8％的Mn，1.65-1.95％的Cr，以及0.4-0.5％的Mo。

在制造諸如壁厚為200mm及以上的大型滾柱軸承環這樣的厚壁元件的生產中，如果要完全實現元件的淬透是非常困難的。在淬火過程中芯部將是不穩固的，由此造成元件的大的變形，也使元件的強度降低。這些大的變形迫使將元件生產成具有允許將元件研磨到所需尺寸和平直度的尺寸。一個環的研磨可能需多達兩星期，這大大增加了成本。

一般地，為了提高淬透性，增加有生成碳化物的元素，如Cr和Mo。然而，由于軸承鋼的高碳含量，不能不過量生成易熔碳化物地再加入Cr和Mo，這些過量生成的易熔碳化物在芯部中偏析并且富集于芯部中，導致氣孔的產生。為了能夠生產尺寸穩定的、可淬透的厚壁元件，需要一種改進的軸承鋼。

本發明的主要目的是通過提供一種適用于生產用于滾柱軸承的淬透的厚壁元件的改進軸承鋼來消除上述問題。

該目的是通過本發明的改進的軸承鋼而實現的，該軸承鋼含有以重量百分比為單位的下述成分：

C?????????1.00-1.10

Si????????最多0.15

Mn????????1.35-1.65

Cr????????1.70-1.90

Ni????????1.00-1.15

Mo????????0.40-0.50

Cu????????最多0.30

Al??????????0.015-0.050

基余部分是Fe以及正常的殘余元素和雜質。

采用本發明的軸承鋼，消除了現有技術中的問題，并且所得到的淬透性的改善使得壁厚大大超過200mm的元件可以被淬透。

根據本發明，Cr和Mo的含量保持與傳統上用于大橫截面的等級為100CrMo74中Cr和Mo的含量基本相同。Ni被以重量百分比為1.00-1.15的量加入。Mn的含量被增加到1.35-1.65重量百分比，而根據現有技術，Mn的濃度為0.35-0.45重量百分比。Ni和Mn不形成碳化物，因此不會增加在凝固過程中析出有害的一次碳化物的危險。

此外，Si的含量與100CrMo74相比已被降低到0.15重量百分比。通過降低Si的含量，提高了貝氏體的轉變速率。與Ni和Mn相比，Si對貝氏體的轉變速率有很大的影響。較低的Si含量將在一定程度上抵消由增加的合金含量而引起的轉變時間的增加。

測試結果

在一對比試驗中，分別用鋼100CrMo74和本發明的鋼制造壁厚約為200mm的環。

將兩種環淬火后，用傳統的鋼制造的環產生約2mm的變形，而用本發明的鋼制造的環呈現出大約為10μm的變形。

當測試兩種環的淬透性時，用100CrMo74制造的環在環壁中間的硬度為45HRc，而用本發明的鋼制造的環沿整個壁厚的硬度全部為57HRc。

實例

對壁厚為190mm的內環進行測試。

所得到的組織為細晶粒貝氏體。

與用傳統上采用的材料所得到的49-53HRc的硬度水平相比較，所得到的硬度為57-58HRc。

由于淬火而引起了各向同性體積的增加，而這導致了均勻的削磨余量，這與傳統的產生每米0.15mm的不合格偏心運轉的方案相反，該偏心運轉與最高可達2.5mm的環的變形一起導致了很長的研磨時間，并且在許多情況下，在研磨后，將存在脫離熱滾壓表面的材料去除不足的情況。