轴承用钢球及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轴承用钢球及其制备方法，所述制备方法包括：1）将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述轴承用钢球；其中，按照重量份计，所述生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉的用量比为100：20‑40：0.05‑0.15：0.5‑0.9：0.6‑1.0：1.0‑1.5：0.2‑0.9：0.05‑0.09：0.75‑1.21。该轴承用钢球具有抗折强度高、洛氏硬度高及抗压强度高等优异的机械性能；具且使用寿命长，运转精确度高。

【技术实现步骤摘要】
轴承用钢球及其制备方法
本专利技术涉及轴承零部件领域，具体地，涉及一种轴承用钢球及其制备方法。
技术介绍
轴承（Bearing）是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数（frictioncoefficient），并保证其回转精度。而轴承钢球的强度及其耐用性直接影响了轴承回转的精确度。在机器的使用过程中，轴承处于连续高强度的工作状态，且轴承及其钢球的强度等机械性能的优劣会直接影响机器正常运转。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轴承用钢球及其制备方法，该轴承用钢球具有抗折强度高、洛氏硬度高及抗压强度高等优异的机械性能；具且使用寿命长，运转精确度高。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种轴承用钢球的制备方法，所述制备方法包括：1）将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述轴承用钢球；其中，按照重量份计，所述生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉的用量比为100：20-40：0.05-0.15：0.5-0.9：0.6-1.0：1.0-1.5：0.2-0.9：0.05-0.09：0.75-1.21。通过上述技术方案，本专利技术中将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉混合后进行熔炼按照特定的比例进行混合后，依次进行熔炼、精炼剂热处理最后制得钢球；该方法制得的轴承用钢球具有抗折强度高、洛氏硬度高及抗压强度高等优异的机械性能；具且使用寿命长，运转精确度高。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一种轴承用钢球的制备方法，所述制备方法包括：1）将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述轴承用钢球；其中，按照重量份计，所述生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉的用量比为100：20-40：0.05-0.15：0.5-0.9：0.6-1.0：1.0-1.5：0.2-0.9：0.05-0.09：0.75-1.21。本专利技术中，所使用的精炼的具体条件可以在宽的范围内选，但是为了提高精炼的效果进而提高制得的钢球的强度，优选地，所述精炼过程为：加入精炼剂，在1350-1450℃进行第一次精炼，时间为2-3h；接着以50-60℃/h升温到1550-1650℃进行第二次精炼，时间为1-2h。本专利技术中，所使用的精炼剂的种类可以在宽的范围内选，但是为了进一步提高制得的钢球的强度，优选地，所述精炼剂是由以下方法制备而得：将蒙脱土、铼、氧化铈、石墨粉、硅钡和牌号KH570的硅烷偶联剂进行混合、加热熔融，最后水冷、干燥后破碎成颗粒平均粒径为10-15mm的所述精炼剂。另外，在精炼剂的制备过程中，各原料的具体用量可以在宽的范围内调节控制，但是为了提高制得的精炼剂的使用效果，优选地，所述蒙脱土、铼、氧化铈、石墨粉、硅钡和牌号KH570的硅烷偶联剂的重量比为100：2-5：0.2-0.6：0.3-0.5：0.05-0.1：0.15-0.25。在上述精炼剂的制备过程中，所述加热熔融的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高熔融效果，优选地，所述加热熔融的条件为：温度为500-600℃，时间为5-8h。在上述精炼剂的制备过程中，所述冷却的条件可以在宽的范围内选择，但是为了提高冷却的效果，优选地，所述水冷的条件为：温度为50-60℃，时间为2-3h。同时，所述干燥的条件也可以在宽的范围内选择，但是为了提高制备效率，进一步优选地，所述干燥的条件为：温度为50-70℃，时间为10-12h。本专利技术中，所述熔炼的条件可以控制在较宽的范围内，但是为了提高熔炼的效果，优选地，所述熔炼的温度为1550-1650℃，熔炼的时间为3-4h。热处理的具体条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高热处理的效果进而提高制得的钢球的强度，优选地，所述热处理的条件为：先将所述型胚在800-900℃保温3-4h，接着以20-50℃/h的速率降温至400-500℃保温5-6h，最在保温后直接水冷，即制得所述轴承用钢球；进一步优选地，在所述热处理之前，所述型胚的温度为700-900℃。本专利技术还提供了一种上述制备方法制得的轴承用钢球。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例1将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉按照100：20：0.05：0.5：0.6：1.0：0.2：0.05：0.75重量比混合后，在1550℃熔炼3h；接着加入精炼剂，在1350℃进行精炼2h，再以50℃/h升温到1550℃精炼1h到熔融铁水；紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后先将所述700℃的型胚在800℃保温3h，接着以20℃/h的速率降温至400℃保温5h，最在保温后直接水冷，即制得所述轴承用钢球；记作A1。其中，所使用的精炼剂是由下述方法制得：将蒙脱土、铼、氧化铈、石墨粉、硅钡和牌号KH570的硅烷偶联剂按照100：2：0.2：0.3：0.05：0.15的重量比混合、在500℃加热熔融8h，最后50℃冷却2h，并在60℃下干燥12h后破碎成颗粒平均粒径为10mm的所述精炼剂。实施例2将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉按照100：30：0.09：0.6：0.8：1.2：0.7：0.07：0.92重量比混合后，在1600℃熔炼4h；接着加入精炼剂，先在1400℃进行精炼3h，再以60℃/h升温到1600℃精炼2h到熔融铁水；紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后先将所述800℃的型胚在850℃保温4h，接着以40℃/h的速率降温至450℃保温5h，最在保温后直接水冷，即制得所述轴承用钢球；记作A2。其中，所使用的精炼剂是由下述方法制得：将蒙脱土、铼、氧化铈、石墨粉、硅钡和牌号KH570的硅烷偶联剂按照100：3：0.4：0.4：0.08：0.20的重量比混合、在550℃加热熔融7h，最后55℃冷却3h，并在60℃下干燥11h后破碎成颗粒平均粒径为12mm的所述精炼剂。实施例3将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉按照100：40：0.15：0.9：1.0：1.5：0.9：0.09：1.21重量比混合后，在1650℃熔炼4h；接着加入精炼剂，在1450℃进行精炼3h，再以50℃/h升温到1650℃精炼2h到熔融铁水；紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后先将所述900℃的型胚在900℃保温4h，接着以50℃/h的速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承用钢球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述轴承用钢球；其中，按照重量份计，所述生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉的用量比为100：20‑40：0.05‑0.15：0.5‑0.9：0.6‑1.0：1.0‑1.5：0.2‑0.9：0.05‑0.09：0.75‑1.21。

【技术特征摘要】
1.一种轴承用钢球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉混合后进行熔炼；接着加入精炼剂进行精炼得到熔融铁水，紧接着将熔融铁水进行浇铸成型制得型胚；最后型胚再进行热处理即制得所述轴承用钢球；其中，按照重量份计，所述生铁、废钢、氮化铝、碳化硅、氮化硼、镍、锰、氧化铈和黄铜粉的用量比为100：20-40：0.05-0.15：0.5-0.9：0.6-1.0：1.0-1.5：0.2-0.9：0.05-0.09：0.75-1.21。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述精炼过程为：加入精炼剂，在1350-1450℃进行第一次精炼，时间为2-3h；接着以50-60℃/h升温到1550-1650℃进行第二次精炼，时间为1-2h。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述精炼剂是由以下方法制备而得：将蒙脱土、铼、氧化铈、石墨粉、硅钡和牌号KH570的硅烷偶联剂进行混合、加热熔融，最后冷却、干燥后破碎成颗粒平均粒径为10-15mm的所述精炼剂。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢国孝，张精忠，
申请(专利权)人：芜湖乾凯材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34