[發明專利]一種耐低溫高強度滾珠絲杠用球化退火鋼及其制造方法

有效

• 申請號: 202111186104.2
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN114134411B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 翟蛟龍;樊啟航;邵淑艷;李蕓;張魁;陳澤雷;余蘋;俞金錦;劉雯
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/34;C22C38/58;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/06;C22C33/06;C21D1/32;C21D8/06;B21B1/46;C21C7/10
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

本發明涉及一種耐低溫高強度滾珠絲杠用球化退火鋼的制造方法，所述鋼材的化學成分按質量百分比計為C：0.40～0.70％，Si：1.20～1.80％，Mn：1.00～1.60％，Cr：0.80～1.20％，S：≤0.025％，P≤0.025％，Ni：0.10～0.60％，Cu：0.18％或0.20％，Mo：0.10～0.40％，Al≤0.05％，Ca≤0.0010％，Ti≤0.003％，O≤0.0010％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量為Fe及不可避免的雜質。上述滾珠絲杠用鋼的制造流程為電爐或轉爐—爐外精煉—VD或RH真空脫氣—連鑄—連軋—剪切或鋸切—堆冷—球化退火—精整—打件入庫。本發明的滾珠絲杠用鋼在具有高的屈服強度和抗拉強度條件下，同時具有遠超軸承鋼的低溫韌性。

技術領域

本發明涉及棒材合金鋼技術領域，尤其涉及應用于加工耐低溫高強度滾珠絲杠的鋼及其制造方法。

背景技術

在機械設備中，滾珠絲杠是不可或缺的動力和位移傳遞的傳動零件，根據服役環境的差異，一些極端環境下服役的滾珠絲杠不僅要具備傳統絲杠的高精度、高耐磨性，還需要滿足在如地球兩極地區狂風巨浪、嚴寒等惡劣環境下保持高強韌性的服役要求。

傳統滾珠絲杠使用的是高碳鉻軸承鋼，如GCr15牌號等，此類材料經淬火+回火后只能滿足與鋼球接觸剛度的服役要求，在低溫環境下的韌性無法滿足極端環境的服役要求，且由于高碳軸承鋼的熱處理變形很難控制，這類材料的軸向伸縮性能是導致最終滾珠絲杠研磨精度不達標的主要因素。另外，由于這類鋼碳含量較高，淬火后的研磨加工性能較差，磨削裂紋等加工質量問題發生率很高。

發明內容

本發明提出一種新的耐低溫高強度滾珠絲杠用鋼及其生產方法，使加工的滾珠絲杠產品在極端的低溫條件下表面具有超高硬度、強度和耐磨性的同時，還具有超高的低溫韌性，且加工和使用過程尺寸穩定性好，保證最終絲杠服役過程的作業精密度。

為了實現上述目的，本申請滾珠絲桿用鋼的力學性能達到如下水平或要求：

鋼材中非金屬夾雜物要求見下表1：

表1

鋼材在調質處理(例如880℃油淬+450℃水冷)后機械性能見表2：

表2