一种高硬度钢球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硬度钢球及其制备方法，所述制备方法包括：将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；将所述合金液冷却至1400‑1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球；解决了滚珠轴承由于其内部钢球硬度的限制，因此不能承受较大的重载荷的问题。

Steel ball with high hardness and preparation method thereof

The invention discloses a high hardness steel ball and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: raw material for smelting in vacuum environment, slag, obtained after deoxidation alloy liquid; the liquid alloy is cooled to 1400 DEG C after adding 1420 mold molding, get the ball body; the ball body for the first time annealing, get the steel ball M, the ball body M second annealing treatment is carried out by the steel ball N, the ball body N is cooled to room temperature to obtain high hardness steel ball; solve the ball bearing due to its internal ball hardness limit, therefore cannot withstand a large heavy load problem.

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度钢球及其制备方法
本专利技术涉及钢球制备领域，具体地，涉及一种高硬度钢球及其制备方法。
技术介绍
滚珠轴承是滚动轴承的一种，将球形合金钢珠安装在内钢圈和外钢圈的中间，以滚动方式来降低动力传递过程中的摩擦力和提高机械动力的传递效率，滚珠轴承由于其内部钢球硬度的限制，因此不能承受较大的重载荷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高硬度钢球及其制备方法，解决了滚珠轴承由于其内部钢球硬度的限制，因此不能承受较大的重载荷的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高硬度钢球的制备方法，所述制备方法包括：（1）将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；（2）将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；（3）将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；（4）将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；（5）将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球。本专利技术还提供了一种高硬度钢球，所述高硬度钢球由上述的制备方法制得。通过上述技术方案，本专利技术提供了一种高硬度钢球的制备方法，所述制备方法包括：将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球；通过对钢球制备工艺的优化，使得制得的钢球具备较高的硬度，将制得的钢球应用于滚珠轴承，能有效提高其承受载荷。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种高硬度钢球的制备方法，所述制备方法包括：（1）将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；（2）将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；（3）将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；（4）将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；（5）将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的钢球的硬度，所述原料的成分按重量百分比包括：C：0.1-0.25%、Si：0.35-0.45%、Cu：0.02-0.04%、Mg：0.05-0.07%、Ti：0.14-0.23%、V：0.04-0.06%、Ca：0.015-0.018%、S：0.01-0.02%、P：0.08-0.09%、Mo：0.06-0.09%和余量Fe。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的钢球的硬度，步骤（1）的脱氧过程还包括加入脱氧剂，所述脱氧剂的原料至少包括：铝矾土、铁粉、铝粉、碳化硅和电石。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步提高制得的钢球的硬度，相对于100重量份的铝矾土，所述铁粉的用量为20-40重量份，所述铝粉的用量为5-12重量份，所述碳化硅的用量为2-10重量份，所述电石的用量为1-5重量份。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步提高钢球表面的光滑度，在步骤（5）中，所述制备方法还包括将冷却至室温后的钢球坯体N进行打磨。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步提高钢球表面的光滑度，所述打磨的方法为：利用研磨液对所述钢球坯体N进行循环冲洗，其中，循环冲洗的时间为10-20h。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了进一步提高钢球表面的光滑度，所述研磨液的原料至少包括膨润土、炭黑、二氧化硅、硅酸钠、棕榈酸和去离子水；其中，相对于100重量份的膨润土，所述炭黑的用量为5-12重量份，所述二氧化硅的用量为2-10重量份，所述硅酸钠的用量为5-10重量份，所述棕榈酸的用量为20-40重量份，所述去离子水的用量为300-500重量份。本专利技术还提供了一种高硬度钢球，所述高硬度钢球由上述的制备方法制得。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧（脱氧过程中的脱氧剂的原料至少包括：100g铝矾土、20g铁粉、5g铝粉、2g碳化硅和1g电石）后得到合金液；将所述合金液冷却至1400℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540℃，保温时间为1h；将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340℃，保温时间为30min；将所述钢球坯体N冷却至室温，利用研磨液（研磨液的原料至少包括100g膨润土、5g炭黑、2g二氧化硅、5g硅酸钠、20g棕榈酸和300g去离子水）对所述钢球坯体N进行循环冲洗（循环冲洗的时间为10h），得到高硬度钢球A1；其中，所述原料的成分按重量百分比包括：C：0.1%、Si：0.35%、Cu：0.02%、Mg：0.05%、Ti：0.14%、V：0.04%、Ca：0.015%、S：0.01%、P：0.08%、Mo：0.06%和余量Fe。实施例2将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧（脱氧过程中的脱氧剂的原料至少包括：100g铝矾土、40g铁粉、12g铝粉、10g碳化硅和5g电石）后得到合金液；将所述合金液冷却至1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为560℃，保温时间为2h；将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为380℃，保温时间为50min；将所述钢球坯体N冷却至室温，利用研磨液（研磨液的原料至少包括100g膨润土、12g炭黑、10g二氧化硅、10g硅酸钠、40g棕榈酸和500g去离子水）对所述钢球坯体N进行循环冲洗（循环冲洗的时间为20h），得到高硬度钢球A2；其中，所述原料的成分按重量百分比包括：C：0.25%、Si：0.45%、Cu：0.04%、Mg：0.07%、Ti：0.23%、V：0.06%、Ca：0.018%、S：0.02%、P：0.09%、Mo：0.09%和余量Fe。实施例3将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧（脱氧过程中的脱氧剂的原料至少包括：100g铝矾土、30g铁粉、8g铝粉、5g碳化硅和3g电石）后得到合金液；将所述合金液冷却至1410℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；将所述钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硬度钢球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：（1）将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；（2）将所述合金液冷却至1400‑1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；（3）将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540‑560℃，保温时间为1‑2h；（4）将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340‑380℃，保温时间为30‑50min；（5）将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球。

【技术特征摘要】
1.一种高硬度钢球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：（1）将原料在真空环境下进行熔炼，扒渣、脱氧后得到合金液；（2）将所述合金液冷却至1400-1420℃后加入模具进行成型，得到钢球坯体；（3）将所述钢球坯体进行第一次退火处理，得到钢球坯体M，其中，第一次退火温度为540-560℃，保温时间为1-2h；（4）将所述钢球坯体M进行第二次退火处理，得到钢球坯体N，其中，第二次退火温度为340-380℃，保温时间为30-50min；（5）将所述钢球坯体N冷却至室温得到高硬度钢球。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述原料的成分按重量百分比包括：C：0.1-0.25%、Si：0.35-0.45%、Cu：0.02-0.04%、Mg：0.05-0.07%、Ti：0.14-0.23%、V：0.04-0.06%、Ca：0.015-0.018%、S：0.01-0.02%、P：0.08-0.09%、Mo：0.06-0.09%和余量Fe。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，步骤（1）的脱氧过程还包括加入脱氧剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘小生，胡金根，施扬真，
申请(专利权)人：芜湖市宇恒特种钢球有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34