[发明专利]一种高硬度低碳轴承钢球

说明书

技术领域

本发明涉及钢球技术领域，尤其涉及一种高硬度低碳轴承钢球。

背景技术

目前现有轴承钢球主要采用高碳轴承钢GCr15作为原料，其具有硬度高，耐磨性能好的优点，但是其冲击韧性较低，容易开裂；人们通常通过降低碳含量，来提高钢球的韧性，但是碳含量较低，会降低钢球的硬度和耐磨性能。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高硬度低碳轴承钢球，本发明硬度高，强度高，韧性好，抗疲劳性能好。

本发明提出的一种高硬度低碳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.1-0.2％，Cr：13-14％，W：1-1.5％，Co：3-4％，V：0.22-0.28％，Si：0.3-0.4％，Mn：0.1-0.3％，Ni：0.2-0.3％，B：0.006-0.008％，S≤0.015％，P≤0.015％和Mo，余料为Fe；

其中，满足“Mo＝Ni×(Co-W)×100”的表达式。

优选地，在高硬度低碳轴承钢球的制备过程中，需进行渗碳处理，其中，渗碳处理的温度为940-950℃，渗碳处理的气氛为丙烷，调节碳势为1.3-1.4％，保温3.5-4.5h，调节碳势为0.91-0.95％，保温6-6.5h。

优选地，渗碳的渗层厚度为1.5-1.7mm。

优选地，在高硬度低碳轴承钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、钼、钨、钴、钒、硅、锰、镍、硼，粗炼，精炼，出炉浇铸，清洗打磨得到满足上述成分的光滑球形铸锭；取球形铸锭，进行渗碳，一次回火，淬火，深冷，二次回火处理得到高硬度低碳轴承钢球。

优选地，出炉浇铸的温度为1460-1500℃。

优选地，一次回火温度为480-500℃，一次回火时间为4-6h。

优选地，淬火的具体步骤为：升温至970-990℃，保温40-60min，水淬至室温。

优选地，深冷的具体步骤为：降温至-52至-58℃，保温40-60min，自然放置至室温。

优选地，二次回火的具体步骤为：升温至480-500℃，保温4-6h，降温至220-240℃，保温90-120min，冷却至室温得到高硬度低碳轴承钢球。

本发明通过增加Cr含量，来增加本发明的硬度、耐磨性和耐腐蚀性；降低C含量，增加本发明的韧性；并通过限定Mo＝Ni×(Co-W)×100的关系式，Co、W、Mo协同作用，抑制高温铁素体形成，促进第二相析出并提高第二相的回溶温度，从而提高了钢球内部组织的稳定性，固溶强化和析出强化相互配合，从而大大增加本发明的硬度、强度和耐磨性，并配以Ni平衡Cr当量，抑制高温铁素体，保证淬火、深冷、回火处理后存留合适含量的残余奥氏体，从而在保持本发明硬度的同时，大大增加本发明的韧性；各元素相互配合，使得本发明具有良好的硬度和韧性；熔炼后经合适的渗碳处理，使得钢球从外至内，呈梯度分散碳元素，并经合适的一次回火、淬火、深冷、二次回火工艺，形成碳化物，大大增加本发明的硬度；合适的渗碳处理，使得钢球达到合适的渗层厚度，使得由接触应力产生的最大切应力落在渗层厚度以内，从而大大增加本发明的抗疲劳性；合适的一次回火、淬火、深冷、二次回火工艺，与各元素相互配合，使得钢球内部形成适量的板条状马氏体和残余奥氏体，且残余奥氏体均匀分散在板条状马氏体的条间，从而使得硬度和韧性达到平衡，使得本发明具有良好的硬度、强度，同时也具有良好的韧性。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种高硬度低碳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.15％，Cr：13.5％，W：1.2％，Co：3.5％，V：0.25％，Si：0.35％，Mn：0.2％，Ni：0.25％，B：0.007％，S≤0.015％，P≤0.015％，Mo：0.575％，余料为Fe。

实施例2

一种高硬度低碳轴承钢球，其各组分的重量百分比如下：C：0.1％，Cr：14％，W：1％，Co：4％，V：0.22％，Si：0.4％，Mn：0.1％，Ni：0.3％，B：0.006％，S≤0.015％，P≤0.015％，Mo：0.9％，余料为Fe；