專利名稱：一種改進的軸承鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(huán)這樣的厚壁元件的淬透可以實現(xiàn)的軸承鋼。
目前，在滾柱軸承元件的生產(chǎn)中采用的具有可能達到的最好的淬透性的鋼是根據(jù)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(huán)這樣的厚壁元件的生產(chǎn)中，如果要完全實現(xiàn)元件的淬透是非常困難的。在淬火過程中芯部將是不穩(wěn)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(chǎn)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(huán)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(chǎn)生。為了能夠生產(chǎn)尺寸穩(wěn)定的、可淬透的厚壁元件，需要一種改進的軸承鋼。
本發(fā)明的主要目的是通過提供一種適用于生產(chǎn)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(fā)明的改進的軸承鋼而實現(xiàn)的，該軸承鋼含有以重量百分比為單位的下述成分C 1.00-1.10Si 最多0.15Mn 1.35-1.65Cr 1.70-1.90Ni 1.00-1.15Mo 0.40-0.50Cu 最多0.30
Al0.015-0.050基余部分是Fe以及正常的殘余元素和雜質(zhì)。
采用本發(fā)明的軸承鋼，消除了現(xiàn)有技術(shù)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(jù)本發(fā)明，Cr和Mo的含量保持與傳統(tǒng)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(jù)現(xiàn)有技術(shù)，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(zhuǎn)變速率。與Ni和Mn相比，Si對貝氏體的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變時間的增加。
測試結(jié)果在一對比試驗中，分別用鋼100CrMo74和本發(fā)明的鋼制造壁厚約為200mm的環(huán)。
將兩種環(huán)淬火后，用傳統(tǒng)的鋼制造的環(huán)產(chǎn)生約2mm的變形，而用本發(fā)明的鋼制造的環(huán)呈現(xiàn)出大約為10μm的變形。
當測試兩種環(huán)的淬透性時，用100CrMo74制造的環(huán)在環(huán)壁中間的硬度為45HRc，而用本發(fā)明的鋼制造的環(huán)沿整個壁厚的硬度全部為57HRc。
實例對壁厚為190mm的內(nèi)環(huán)進行測試。
所得到的組織為細晶粒貝氏體。
與用傳統(tǒng)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(tǒng)的產(chǎn)生每米0.15mm的不合格偏心運轉(zhuǎn)的方案相反，該偏心運轉(zhuǎn)與最高可達2.5mm的環(huán)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。
權(quán)利要求
1.一種改進的軸承鋼，包含(以重量百分比計)C1.00-1.10Si 最多0.15Mn 1.35-1.65Cr 1.70-1.90Ni 1.00-1.15Mo 0.40-0.50Cu 最多0.30Al 0.015-0.050其余部分是Fe以及正常的殘余元素和雜質(zhì)。
全文摘要
一種適于制造厚壁環(huán)的改進的軸承鋼,含有(以重量百分比計):1.00—1.10的C;最多為0.15的Si;1.35—1.65的Mn;1.70—1.90的Cr;1.00—1.15的Ni;0.40—0.50的Mo;最多為0.30的Cu;0.015—0.050的Al,其余部分是Fe以及正常的殘余元素和雜質(zhì)。
文檔編號C22C38/00GK1266911SQ0010376
公開日2000年9月20日 申請日期2000年3月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月10日
發(fā)明者倫德·托勒, 拉爾松·斯塔凡, 奧倫德·帕特里克 申請人:奧瓦科鋼鐵股份公司