[發明專利]一種添加微量元素的8Cr4Mo4V航空軸承鋼

有效

• 申請號: 202110897108.5
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113564490B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 于興福;魏英華;鄭冬月;趙文增;趙鑫;蘇勇;劉偉軍
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22C38/06
• 分類號: C22C38/06;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/30;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C22C38/52
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 馬維駿

本發明屬于金屬材料領域，涉及一種添加微量元素的8Cr4Mo4V航空軸承鋼。本發明的8Cr4Mo4V航空軸承鋼，是在8Cr4Mo4V航空軸承鋼中加入微量元素，包括以下組分組成：C：0.832?0.842wt%、Cr：4.11?4.13 wt%、Mo：4.19?4.27 wt%、V：0.97?0.99 wt%、微量元素、Fe：余量。本發明的8Cr4Mo4V航空軸承鋼，改善液析碳化物形態，調控熱處理期間碳化物析出形態、數量及分布特征，優化綜合性能。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，涉及一種添加微量元素的8Cr4Mo4V航空軸承鋼。

背景技術

我國中低端軸承用鋼的綜合性能已經能夠滿足使用要求，但是部分高端航空軸承用鋼仍依賴進口，其壽命短，尺寸穩定性差，力學性能低，已經成為航空發動機發展的“卡脖子”問題。關于提高航空軸承鋼的綜合力學性能，已有大量熱處理工藝的研究，主要是可通過淬火處理獲得馬氏體，提高材料硬度。為了解決脆性，可采用等溫淬火獲得貝氏體組織，降低脆性，提高材料韌性。為了進一步提高性能，又可通過熱處理的方式獲得馬貝復合組織。但是我國航空軸承用鋼的力學性能仍然與國外軸承存在一定差距，其除了熱處理方面的原因以外，合金熔煉和微量元素添加種類及數量與國外仍然存在差異。現在國內對航空軸承鋼中的微量元素控制研究較少，鋼中的微量元素以熔煉帶入為主，未做添加控制，但微量元素的作用又是非常重要的，若要提高軸承鋼性能就需要添加和控制有益微量元素的種類和數量，調整軸承鋼微觀組織，優化其綜合性能。

發明內容

鑒于國內軸承鋼存在力學性能和使用性能差的問題，本發明提供一種添加微量元素的8Cr4Mo4V航空軸承鋼。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種添加微量元素的8Cr4Mo4V航空軸承鋼，在8Cr4Mo4V航空軸承鋼中加入微量元素，包括以下組分組成：

C：0.832-0.842wt%、Cr：4.11 -4.13 wt%、Mo：4.19 -4.27 wt%、V：0.97 -0.99wt%、微量元素、Fe：余量。

進一步地，所述微量元素為B 0.002-0.014 wt%、Al 0.078-0.086 wt%、Co0.0095-0.0105 wt%、Cu 0.056-0.060 wt%、Nb 0.003-0.007 wt%、Ni 0.092-0.15 wt%、Zr0.0007-0.0021 wt%中的一種或多種組合。

一種添加微量元素的8Cr4Mo4V航空軸承鋼的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、按配比稱取各組分，并加入微量元素，采用真空感應和真空自耗冶煉含有微量元素的8Cr4Mo4V鋼。

步驟2、對鋼錠進行高溫擴散處理，溫度為1100-1200℃，保溫時間10-30h，使元素分布均勻化。

步驟3、對鋼錠進行高溫變形墩拔處理，溫度為950-1150℃，保溫時間30-180min，細化共晶碳化物。

步驟4、將錠坯軋制成所需要尺寸的鋼棒。

步驟5、球化退火后扒皮或打磨備用。球化退火的預熱溫度為700-750℃，預熱時間為2-3h，然后加熱至830-860℃，保溫時間為6-7h，然后隨爐冷卻至720-750℃，保溫時間為11-12h，然后以20℃/h的速度冷卻至680℃，然后隨爐冷卻至500-550℃出爐空冷。

進一步地，所述步驟1中真空感應和真空自耗冶煉，熔化溫度為1400-1500℃，短時間內凝固。

進一步地，所述步驟4中尺寸為φ5-200mm。

與現有技術相比，本發明的有益效果為。