[發明專利]一種新型不銹軸承鋼及其制造方法

無效

• 申請號: 200710046034.4
• 申請日: 2007-09-14
• 公開（公告）號: CN101117688A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 沈忠良;薛春;徐增華;黃春波
• 申請（專利權）人: 上海材料研究所
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C33/04;C21D1/18
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種不銹鋼，尤其是涉及一種新型不銹軸承鋼及其制造方法。

背景技術

軸承是典型的通用機械零部件，應用范圍幾乎涉及整個國民經濟和國防領域。在不同的應用環境中，對軸承材料的性能要求也不同，如在海洋開發、石油化工等腐蝕性環境下，除了要求材料具有高的機械性能和高的加工性能，還要求其具有高的耐腐蝕性能，因而產生了不銹軸承鋼。

目前，大部分的不銹軸承鋼都是采用普通不銹鋼制造的，使用最多是9Cr18和9Cr18Mo兩個鋼種，它們硬度較高，可達HRC60以上，可用于大氣、河水、自來水和弱酸弱鹽的水溶液中，但不能長時間用于海洋、石油化工和造紙等腐蝕性較強的工業環境中。由于這兩種鋼含碳量較高，在冶煉過程中不可避免地形成一定量的共晶碳化物，也稱一次碳化物，其顆粒粗大，分布不均勻，大部分分布在晶界上，在加工過程中，共晶碳化物容易從表面剝落，形成凹坑，影響表面質量和加工精度，且在使用過程中，易在共晶碳化物處造成應力集中而產生疲勞裂紋源，使軸承的使用壽命受到很大影響。在實際生產中，針對不同的使用條件采用不同的不銹鋼。如在上述的腐蝕性環境下，多采用如304、316L等不銹鋼，這些不銹鋼雖耐腐蝕性能較高，但它們都屬于奧氏體不銹鋼，硬度較低，只能滿足一部分使用條件的要求。目前也有采用耐蝕性能達到304不銹鋼水平而硬度較高的沉淀硬化不銹鋼作為軸承材料，用的最多的是17-4PH和PH15-7Mo等鋼種，這些鋼種的硬度大多在HRC45以下，且熱處理工藝復雜，并且也只能滿足一部分使用條件的要求。

人們針對不同的使用條件已研究出一些新的不銹軸承鋼，如公開號為CN1726295A的文件報道了一個“制造性和耐蝕性優良的軸承鋼及其制造方法以及軸承零部件及其制造方法”，其特征在于，以質量％計，含有C：0.3～0.6％，Si：0.1～2.0％，Mn：0.1～0.5％，Cr：3.0～8.0％，限定Mo：0.5％或以下，N：0.02％或以下，且含有滿足下式的S：Cr-300×S≥2.0，該軸承鋼雖具有良好的加工性能和耐蝕性能，但其耐蝕性能是在不接觸鹽和酸、比較溫和的腐蝕環境下試驗得出的，這樣的耐蝕性能只能用于較弱的腐蝕環境。

以上所述的不銹軸承鋼雖在一定的環境下得到推廣應用，但都存在一定的局限性，需要研究開發適用范圍廣的新型不銹軸承鋼。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種具有優良的力學性能、耐蝕性能和加工性能的新型不銹軸承鋼及其制造方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種新型不銹軸承鋼，其特征在于，該軸承鋼含有下列組分及含量(重量％)：C?0.3～0.6，Cr?14.00～17.00，Ni?0.29～2.50，Mo?1.00～3.00，N?0.10～0.30，Mn≤1.00，Si≤1.00，S≤0.03，P≤0.035，微量元素≤0.50，其余為Fe。

所述的微量元素包括Ti、Nb和/或V。

該軸承鋼的抗彎強度≥3800MPa，HRC≥55。

一種新型不銹軸承鋼的制造方法，其特征在于，該方法包括以下工藝步驟：首先將包含以下組分及含量(重量％)的爐料：C?0.3～0.6，Cr?14.00～17.00，Ni0.29～2.50，Mo?1.00～3.00，N?0.10～0.30，Mn≤1.00，Si≤1.00，S≤0.03，P≤0.035，微量元素≤0.50，其余為Fe，經過非真空感應爐熔煉，電渣重熔，鍛造成型，再經熱處理工藝后得到新型不銹軸承鋼產品。

所述的熱處理工藝為：將成型鋼加熱至1010～1050℃，保溫0.5～2小時，水或油冷至室溫，然后在150～300℃下回火2～6小時。

與現有技術相比，本發明的新型不銹軸承鋼具有優良的力學性能、耐蝕性能和加工性能，硬度高、耐蝕性能強，適用于海洋、石油、化工、食品、造紙等中等腐蝕性環境，并且便于制造滾動、滑動等各類軸承。

附圖說明

圖1為本發明新型不銹軸承鋼的顯微組織結構圖。

具體實施方式

下面對照附圖及具體實施例對本發明作進一步說明。

本發明的新型不銹軸承鋼的物理性能如表1所示：

表1本發明的新型不銹軸承鋼的物理性能