[发明专利]一种用于滚珠丝杠的材料

说明书

【技术领域】

本发明属于滚动功能部件技术领域，尤其涉及一种用于滚珠丝杠的材料。

【背景技术】

滚珠丝杠副等滚动功能部件是机床乃至数控装置的重要部件。其精度及使用寿命直接影响机床的加工精度，定位精度。如何提高滚珠丝杠副等滚动功能部件的精度与使用寿命，改善其工艺性，以满足市场需求，是当务之急。

目前，国内的制造企业大都是采用GCr15轴承钢制造滚珠丝杠副等滚动功能部件。由于GCr15轴承钢是在T10A钢的基础上加入Cr元素等而成，虽然，提高了钢的淬透性，再者Cr元素溶入Fe3C后形成复合Fe.Cr，也增加了钢的硬度与耐磨性。但是，由于钢中加入单一的弱碳化物形成元素Cr，其淬透性与淬火变形性能相对不如CrWMn钢，在淬火温度达到830～850℃时，经处理后仍有不少残留奥氏体存在。由于GCr15钢合金含量较少，对白点敏感性强，焊接性能差，切削性能也一般，有第一类回火脆性。所以，大都数生产企业的加工工艺是先将元钢淬火后，采用磨削或旋铣、硬车方法加工螺纹。以应对丝杆淬火变形。

【发明内容】

为了解决现有技术中存在的上述难点问题，本发明提供了一种用于滚珠丝杠的材料。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：

一种用于滚珠丝杠的材料，该材料包含的成分及重量百分比为：碳元素0.58～0.63％、锰元素0.5～0.80％、磷元素≤0.015％、硫元素≤0.015％、硅元素0.15～0.35％、铬元素0.10～0.25％、铜元素≤0.20％、钼元素≤0.10％、镍元素≤0.20％、钒元素≤0.05％和铝元素0.020～0.040％，以及余量的铁元素。

作为本发明优选的技术方案，所述材料包含的成分中，所述碳元素、锰元素、硅元素、磷元素、硫元素、铬元素、镍元素、铝元素和铜元素的重量百分比的偏差范围依次逐一对应为：±0.02％、-0.04％、±0.03％、+0.005％、+0.005％、+0.05％、+0.03％、+0.005％和+0.03％。

作为本发明优选的技术方案，所述材料为经热轧球化退为剥皮状态的钢材。

作为本发明优选的技术方案，所述材料的硬度≤229HBW。

作为本发明优选的技术方案，所述材料按照所述包含的成分及对应的重量百分比采用电弧炉加真空精炼法冶炼而成。

本发明通过上述技术方案，通过添加合金元素的本材料冶炼出来的钢，完全克服了GCr15钢的弱点，改善了钢的内部组织结构，在保持GCr15钢优点的基础上，使其易于切削、压延，改善了淬火脆性及变形；而且该材料特别适合采用冷滚压工艺生产，尤其本公司的名称为“一种滚珠丝杠加工方法”发明专利(专利号为ZL200810065655.1)所描述的生产加工工艺，完全改变了传统滚珠丝杠生产工艺，产生极佳的社会经济效益。

【具体实施方式】

以下对本发明技术方案进行详细说明。

如表一中所示：

本发明所揭示的一种用于滚珠丝杠的材料是一种钢材(WY1060)，经采用熔炼分析，该材料包含的成分有碳元素(C)、锰元素(Mn)、磷元素(P)、硫元素(S)、硅元素(Si)、铬元素(Cr)、铜元素(Cu)、钼元素(Mo)、镍元素(Ni)、钒元素(V)和铝元素(Ai)，且它们的重量百分比分别依次逐一对应为：碳元素0.58～0.63％、锰元素0.5～0.80％、磷元素≤0.015％、硫元素≤0.015％、硅元素0.15～0.35％、铬元素0.10～0.25％、铜元素≤0.20％、钼元素≤0.10％、镍元素≤0.20％、钒元素≤0.05％、铝元素0.020～0.040％，余量为铁元素(Fe)。该材料按照上述成分及对应的重量百分比采用电弧炉加真空精炼法冶炼而成，最终冶炼成经热轧球化退火剥皮状态的钢材，其硬度≤229HBW。

表一：(重量百分比％)

另外，本用于滚珠丝杠的材料还包含有微量残余元素：砷元素(As)、铅元素(Pb)、锑元素(Sb)、锡元素(Sn)、硒元素(Se)，其重量百分比为：砷元素0.0026％、铅元素＜0.0005％、锑元素0.0016％、锡元素0.0071％、硒元素0.0003％。

如表二中所示：

本发明所述的一种用于滚珠丝杠的材料含有的成分中，碳元素、锰元素、硅元素、磷元素、硫元素、铬元素、镍元素、铝元素和铜元素的重量百分比可允许偏差，其偏差范围依次逐一对应为：±0.02％、-0.04％、±0.03％、+0.005％、+0.005％、+0.05％、+0.03％、+0.005％和+0.03％。