[發明專利]一種高耐磨梯度納米結構M50NiL軸承鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 202211128509.5
• 申請日: 2022-09-16
• 公開（公告）號: CN116103471A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 馮紹君;劉文才;熊晨臣;徐笑笑;陳翔
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C21D1/18
• 分類號: C21D1/18;C21D1/26;C21D1/58;C21D1/74;C21D9/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種高耐磨梯度納米結構M50NiL軸承鋼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)：預處理；將棒狀M50NiL軸承鋼在1150±20℃保溫80-100min后油淬，淬火后去掉棒料表面附著的氧化皮，然后在550-650℃氬氣氣氛下退火2-3h，再在500±10℃下回火三次，形成平均晶粒尺寸25-45μm的BCC結構的馬氏體組織粗晶軸承鋼；

步驟(2)：將步驟(1)得到的M50NiL粗晶棒材通過三爪卡盤固定在SMRT系統的車床上，SMRT系統包括轉動系統、進給系統和滾動球形刀具；

步驟(3)：進行預熱，當材料表面溫度達到400-600℃時，通過進給系統將刀具壓入轉動速度為600-800rpm的材料表面，滾動球形刀具壓入材料并與材料作相對速度為5-10mm/min的相對運動，每次壓入深度為100-200μm，每次壓入相當于加工1道次，試樣總加工道次為N＝6-7，使材料表層發生劇烈的高速剪切塑性變形，晶粒細化，形成具有表層納米晶的梯度納米結構材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，滾動球形刀具的材質為WC-Co硬質合金球。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(3)的加工過程中冷卻液通過刀頭夾具的冷卻液槽來防止刀頭過熱。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，滾動球形刀具和工件接觸的表面設有壓力傳感器；

硬質合金球壓入材料表面達到閾值時，傳感器反饋信號給控制系統，使刀具保持位置停止壓入，防止變形過程中應力過大；

在材料表面進行充分塑性形變之后，傳感器的壓力回落時，刀頭繼續進給，實現下一道次加工。

5.一種高耐磨梯度納米結構M50NiL軸承鋼，其特征在于，采用權利要求1-4任一項所述的方法制備。