[发明专利]轴承钢及其制备方法

说明书

一种轴承钢及其制备方法，属于钢铁技术领域。轴承钢的成分按重量百分比计包括：C：0.52‑0.58％，Si：0.15‑0.35％，Mn：0.75‑0.90％，P≤0.025％，S≤0.015％，Ni≤0.20％，Cr：0.10‑0.20％，Mo≤0.10％，Cu≤0.20％，Al≤0.050％，Ti≤0.0030％，V：0.04‑0.10％，N：0.004‑0.011％，O≤0.0012％，其余为Fe及不可避免杂质。轴承钢的制备方法，依次包括：转炉冶炼、精炼、RH真空脱气、连铸以及加热轧制。本申请实施例的轴承钢中非金属夹杂物含量较少的同时机械性能良好、表面质量良好。

技术领域

本申请涉及钢铁技术领域，具体而言，涉及一种轴承钢及其制备方法。

背景技术

目前国内外的碳素轮毂轴承用钢G55、C56E2等产品，由于产品质量的局限，如纯净度、机械性能等，不能完全满足高端汽车用户对轮毂轴承用钢的需求，因此，产品性能更优的轮毂轴承用钢的开发迫在眉睫。

钢中的非金属夹杂物会破坏金属的连续性和均匀性。根据轴承的使用条件，在交变应力的作用下，夹杂物易于引起应力集中，成为疲劳裂纹源，降低轴承的疲劳寿命。特别是对于硬脆性夹杂物，如沿轧制方向排列成串状或点链状的Al₂O₃夹杂(B类)，不变形的点状或球状夹杂(D类)以及大颗粒点状或球状夹杂(Ds类)，由于其不具有塑性，在加工和使用过程中难以变形，构成应力集中，使疲劳裂纹萌生期缩短，影响了疲劳性能的提高。因而，为提高最终产品轮毂轴承的使用寿命，钢材的纯净度非常重要，必须尽可能降低钢中非金属夹杂物。

发明内容

本申请提供了一种轴承钢及其制备方法，其能够使得轴承钢中非金属夹杂物含量较少的同时机械性能良好。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种轴承钢，其成分按重量百分比计包括：C：0.52-0.58％，Si：0.15-0.35％，Mn：0.75-0.90％，P≤0.025％，S≤0.015％，Ni≤0.20％，Cr：0.10-0.20％，Mo≤0.10％，Cu≤0.20％，Al≤0.050％，Ti≤0.0030％，V：0.04-0.10％，N：0.004-0.011％，O≤0.0012％，其余为Fe及不可避免杂质。

第二方面，本申请实施例提供一种第一方面实施例的轴承钢的制备方法，按照轴承钢的成分设计，将原料依次进行转炉冶炼、精炼、RH真空脱气、连铸以及加热轧制以调整轴承钢的成分。

本申请实施例的轴承钢及其制备方法的有益效果包括：

本申请实施例的轴承钢中C含量为0.52-0.58％，该含量的C元素通过固溶强化和析出强化可明显提高钢的强度。Si含量为0.15-0.35％，该含量的Si可以强化铁素体，提高强度、弹性极限和淬透性。Mn含量为0.75-0.90％，该含量的Mn溶于铁素体，起到固溶强化的作用，减少了回火脆性的现象产生。Cr含量为0.10-0.20％，该含量的Cr一部分置换铁形成合金渗碳体，提高钢材的回火稳定性，一部分溶入铁素体中，产生固溶强化，提高铁素体的强度和硬度；本申请实施例的Cr含量合适，避免了Cr含量过高与钢中的碳结合形成难溶的大块碳化物降低轴承钢的韧性，且避免了轴承钢的硬度过高不利于加工。Ti含量≤0.0030％，该含量的Ti减少了含Ti夹杂物的产生，提高了轴承钢的疲劳寿命。V含量为0.04-0.10％，该含量的V能细化钢材的晶粒尺寸，提高钢的强度、韧性和耐磨性。另外，添加0.04-0.10％的V使得V与C形成高熔点的、细小的VC填充于晶体点阵的间隙中，提高轴承钢的强度、韧性，同时减少了Cr与C形成难溶的大块碳化物。N含量为0.004-0.011％，该含量的N与V、C形成V(C，N)等细化晶粒元素在晶界析出，获得细小的晶粒(奥氏体晶粒度≥8级)，从而提高轴承钢的强度。O≤0.0012％，该含量的O有利于提高轴承钢的疲劳寿命。本申请实施例的轴承钢中的各组分配比合适，能够使得轴承钢中非金属夹杂物含量较少的同时机械性能良好。

具体实施方式