[发明专利]一种耐低温高强度滚珠丝杠用球化退火钢及其制造方法

说明书

本发明涉及一种耐低温高强度滚珠丝杠用球化退火钢的制造方法，所述钢材的化学成分按质量百分比计为C：0.40～0.70％，Si：1.20～1.80％，Mn：1.00～1.60％，Cr：0.80～1.20％，S：≤0.025％，P≤0.025％，Ni：0.10～0.60％，Cu：0.18％或0.20％，Mo：0.10～0.40％，Al≤0.05％，Ca≤0.0010％，Ti≤0.003％，O≤0.0010％，As≤0.04％，Sn≤0.03％，Sb≤0.005％，Pb≤0.002％，余量为Fe及不可避免的杂质。上述滚珠丝杠用钢的制造流程为电炉或转炉—炉外精炼—VD或RH真空脱气—连铸—连轧—剪切或锯切—堆冷—球化退火—精整—打件入库。本发明的滚珠丝杠用钢在具有高的屈服强度和抗拉强度条件下，同时具有远超轴承钢的低温韧性。

技术领域

本发明涉及棒材合金钢技术领域，尤其涉及应用于加工耐低温高强度滚珠丝杠的钢及其制造方法。

背景技术

在机械设备中，滚珠丝杠是不可或缺的动力和位移传递的传动零件，根据服役环境的差异，一些极端环境下服役的滚珠丝杠不仅要具备传统丝杠的高精度、高耐磨性，还需要满足在如地球两极地区狂风巨浪、严寒等恶劣环境下保持高强韧性的服役要求。

传统滚珠丝杠使用的是高碳铬轴承钢，如GCr15牌号等，此类材料经淬火+回火后只能满足与钢球接触刚度的服役要求，在低温环境下的韧性无法满足极端环境的服役要求，且由于高碳轴承钢的热处理变形很难控制，这类材料的轴向伸缩性能是导致最终滚珠丝杠研磨精度不达标的主要因素。另外，由于这类钢碳含量较高，淬火后的研磨加工性能较差，磨削裂纹等加工质量问题发生率很高。

发明内容

本发明提出一种新的耐低温高强度滚珠丝杠用钢及其生产方法，使加工的滚珠丝杠产品在极端的低温条件下表面具有超高硬度、强度和耐磨性的同时，还具有超高的低温韧性，且加工和使用过程尺寸稳定性好，保证最终丝杠服役过程的作业精密度。

为了实现上述目的，本申请滚珠丝杆用钢的力学性能达到如下水平或要求：

钢材中非金属夹杂物要求见下表1：

表1

钢材在调质处理(例如880℃油淬+450℃水冷)后机械性能见表2：

表2