[发明专利]一种高速高性能轴承钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高速高性能轴承钢，包括以下重量百分比的成分：碳0.77～0.85%；硅0.7～0.9%；锰1.0～1.1%；钼0.15～0.2%；铬1.4～1.55%；铝0.01～0.015%；镧+铈0.001～0.002%；磷＜0.01%；硫＜0.005%；镍≤0.25%；铜≤0.2%；砷≤0.04%；锡≤0.03%；铅≤0.002%；钛≤0.003%；钙≤0.001%，其余为铁。该轴承钢满足如下力学性能要求：高的接触疲劳强度和高的抗压强度；高的抗疲劳剥落性；较好的冲击韧性；良好的尺寸稳定性。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种高速高性能轴承钢及其制备方法。

背景技术

轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一，主要用于滚动轴承的制造。

国内主要用于轴承制造的轴承钢主要有高碳铬轴承钢如： G8Cr15、GCr15、GCr15SiMn、GCr18Mo等；中碳合金轴承钢如： 50CrVA、55SiMo、55SiMoV等；渗碳轴承钢如：G20CrNiMoA、G20Cr2Ni4A等。在使用过程中发现当高碳铬轴承钢使用在高速冲击载荷环境时，容易开裂失效，造成使用寿命低；使用中碳或渗碳轴承钢，虽然能够避免开裂失效，但往往在使用过程中容易变形卡死造成运转故障或耐磨性差，使用寿命也不高；而且中碳及渗碳轴承钢，为保证其耐磨性，制造过程必须渗碳或碳氮共渗，这样不但生产周期比较长而且大大增加了制造成本。

为提高高速空调压缩机轴承、汽车变速箱轴承、振动筛轴承、高速精密机床主轴轴承、汽车变速箱轴承、新能源汽车、各种高速泵类等轴承的长寿命、高转速、耐冲击、耐交变载荷等使用工况，本团队查阅大量技术资料，根据高速空调压缩机轴承、汽车变速箱轴承、振动筛轴承、高速精密机床主轴轴承、汽车变速箱轴承、新能源汽车、各种高速泵类等，转速高、使用寿命长、需要承载冲击载荷、工作环境可能在室外等特点，提出了上面所述轴承所需材料的力学性能要求：

⑴具有高的接触疲劳强度和高的抗压强度；

⑵具有高的抗疲劳剥落性；

⑶具有较好的冲击韧性,轴承工作中可以承受冲击载荷；

⑷良好的尺寸稳定性，防止轴承在长期使用过程中因尺寸变化降低精度和寿命。

根据材料的这些性能要求，在国内没有找到能全面满足上面要求的材料，在国外找到有满足上述要求的材料，但价格非常昂贵，轴承套圈的材料费用是原来一套轴承价格的几十倍甚至上百倍。

故本发明提供了一种新型高速高性能轴承钢，主要适用于高速空调压缩机轴承、汽车变速箱轴承、振动筛轴承、高速精密机床主轴轴承、汽车变速箱轴承、新能源汽车、各种高速泵类等。

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速高性能轴承钢及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种高速高性能轴承钢，包括以下重量百分比的成分：

碳 0.77～0.85％；

硅 0.7～0.9％；

锰 1.0～1.1％；

钼 0.15～0.2％；

铬 1.4～1.55％；

铝 0.01～0.015％；

镧+铈 0.001～0.002％；

磷 ＜0.01％；

硫 ＜0.005％；

镍 ≤0.25％；

铜 ≤0.2％；