[发明专利]一种滚珠丝杠用钢及其制造方法

权利要求书

1.一种滚珠丝杠用钢，其特征在于：元素的质量百分比含量是C：0.45～0.60％，Si：0.15～0.40％，Mn：0.90～1.10％，Cr：0.70～1.20％，S≤0.015％，P≤0.025％，Ni≤0.25％，Mo：0.15～0.40％，Cu≤0.30％，Al≤0.05％，Ca≤0.0010％，Ti≤0.003％，O≤0.0010％，N：0.0050～0.0090％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质；

钢材的交货态：高温淬火+回火，硬度满足220-280HBW，显微组织为索氏体+贝氏体组织，采用SEP 1927水浸高频探伤检测，要求缺陷长度不允许超过5mm。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠用钢，其特征在于：钢材的奥氏体晶粒度要求≥5级；钢材要求非金属夹杂物按GB/T 10561中A法评级，满足A类细系≤1.5；A类粗系≤1.0；B类细系≤1.5；B类粗系≤1.0；C类细系＝0；C类粗系＝0；D类细系≤1.0；D类粗系≤0.5；Ds类≤1.0；采用ASTM E381对钢材低倍组织评级，要求C≤2.0级、R≤1.5级、S≤2.0级；采用GB/T228对钢材进行拉伸检测，要求抗拉强度Rm≥1150Mpa、断后伸长率A≥11％、断面收缩率Z≥45％；采用JIS G 0561法检验末端淬透性，要求J13mm硬度范围57～62HRC。

3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠用钢，其特征在于：所述高温淬火+回火是指对完成轧制的棒材进行调质处理，其中，淬火加热温度为800-1000℃，在炉时间为200-500min，使用淬火环水淬，水温控制在20-30℃，回火加热温度500-700℃，在炉时间400-600min，出炉后空冷或水冷至室温。

4.一种滚珠丝杠用钢的制造方法，包括如下步骤

(1)钢水冶炼，连铸出与钢材成品化学成分相符的规格为390×510及以上的连铸方坯，连铸过热度：15-35℃；连铸坯应下坑缓冷，缓冷时间不小于48小时；

(2)随后将连铸坯送至中性或弱氧化性气氛的加热炉内加热，加热后待温降并开坯成200mm×200mm～300mm×300mm的中间坯，中间坯应下坑缓冷，下坑温度≥500℃，缓冷时间不小于48小时；

(3)而后再将中间坯送至加热炉内再加热并轧制成目标钢材，预热段温度控制在650-900℃，加热段温度控制在1000-1150℃，均热段温度控制在1100-1200℃，为保证坯料充分均匀受热，总加热时间在2小时以上；轧制开轧温度控制在1000℃-1100℃，终轧温度控制在900℃以上，轧制成φ20-100mm的棒材后堆冷；

(4)为保证钢材的交货硬度及组织要求，需对上述精整合格的钢材进行调质处理，其中，高温淬火加热温度为800-1000℃，在炉时间为200-500min，使用淬火环水淬，水温控制在20-30℃，回火加热温度500-700℃，在炉时间400-600min，出炉后空冷或水冷至室温；

(5)将调质后的棒材产品再经后续车皮+表面探伤处理，其中，车皮单边车皮量不低于0.5mm。

5.根据权利要求4所述的一种滚珠丝杠用钢的制造方法，其特征在于：步骤(2)中，连铸坯加热温度1150-1250℃，加热时间大于5小时，开坯轧制时开轧温度1000℃-1150℃，終轧温度≥900℃，开坯轧制压缩比大于5，中间坯应下坑缓冷，下坑温度≥500℃，缓冷时间不小于48小时。

6.根据权利要求4所述的一种滚珠丝杠用钢的制造方法，其特征在于：步骤(1)中，钢水冶炼是指将冶炼原料依次经电炉或转炉冶炼、LF精炼、RH或VD真空脱气。

7.根据权利要求6所述的一种滚珠丝杠用钢的制造方法，其特征在于：步骤(1)中，钢水冶炼是指加强精炼过程的脱氧，保证钢中残铝量,利用钢水中的良好的动力学条件，进行集中提前脱氧和VD真空脱气处理，使非金属夹杂物充分上浮并控制较低的气体含量；在真空脱气后进行长时间软吹氩，保证夹杂物充分上浮，同时连铸全程防氧化保护来减少钢中的夹杂物数量。