一种高碳铬轴承钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高碳铬轴承钢及其制备方法。该高碳铬轴承钢是通过粉末冶金工艺获得，其中合金粉末在草酸溶液中清洗，将非金属夹杂与金属粉末解离，进一步地采用电选或磁选将非金属夹杂去除，所述高碳铬轴承钢以重量计的组分为C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe。该高碳铬轴承钢组织均匀、性能优异，耐磨性好，疲劳寿命长，同时制备成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种高碳铬轴承钢及其制备方法
本专利技术涉及金属材料
，具体涉及一种高碳铬轴承钢及其制备方法。
技术介绍
高碳铬轴承钢不仅具有良好的耐磨性能和抗接触疲劳性能，而且具有一定的弹性、韧性和良好的加工性能，主要用于制造轴承和轴承零件。轴承的内在质量在很大程度上取决于轴承钢的冶金质量——即化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量、类型、大小分布、碳化物的不均匀性以及低倍组织。此外，轴承零件的热处理质量对轴承的使用性能和寿命也起着决定性的作用。在生产过程中，对轴承钢的冶炼的基本质量要求是组成成分的纯净度和组织的均匀性。其中，组成成分的纯净度是指杂质元素及非金属夹杂物的含量，杂质元素及非金属夹杂物的含量越少，组成成分的纯净度越高。组织的均匀性是指钢中碳化物的粒径和分布，碳化物的粒径越细小，分布越均匀，组织的均匀性越高。据统计，由于轴承钢中的非金属夹杂物和碳化物不均匀性的冶金质量缺陷造成的失效占轴承失效的65％。因此，冶金质量的提高对轴承质量的意义重大。目前是通过电渣熔炼以及真空熔炼等工艺控制轴承钢中的硫、磷、氧等杂质的含量，但是这种冶炼方法的设备成本较高且能耗较大，而且为了提高轴承钢的质量，还需要经过反复锻造来改善组织均匀性，才能满足轴承钢的使用要求，进一步增加了轴承钢的生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高碳铬轴承钢及其制备方法，用以解决现有轴承钢组织不均匀以及成本高的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种高碳铬轴承钢，所述高碳铬轴承钢是通过粉末冶金工艺获得，所述高碳铬轴承钢以重量计的组分为C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe。另外，本专利技术还提供一种高碳铬轴承钢的制备方法，所述高碳铬轴承钢的制备方法包括步骤：将合金粉末放入草酸溶液中清洗，将非金属夹杂与金属粉末解离，进一步地采用电选或磁选将非金属夹杂去除。。其中，所述高碳铬轴承钢的制备方法包括以下步骤：步骤S1，雾化制备合金粉末并将合金粉末放入草酸溶液中清洗，以将非金属夹杂从所述合金粉末中解离，并通过电选或磁选将夹杂去除，合金粉末以重量计的组分为：C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe；步骤S2，将合金粉末在模具中压制成生坯；步骤S3，将生坯进行真空烧结获得烧结坯。其中，在步骤S1中，合金粉末放入草酸溶液中清洗2～5h，然后进行干燥。其中，在步骤S1中，采用电选或磁选工艺去除清洗后的合金粉末中的杂质。其中，在步骤S2中，合金粉末在200～860Mpa压力下压制成型。其中，在步骤S3中，所述生坯是在分解氨气氛中烧结。其中，在步骤S3中，烧结温度为1150～1280℃，烧结时间2～6h。优选地，所述高碳铬轴承钢的制备方法还包括：步骤S4，对所述烧结坯进行热处理，在800～950℃进行奥氏体化，然后油淬，再在160～200℃下回火，回火的保温时间为2～4h。本专利技术具有如下优点：本专利技术提供的高碳铬轴承钢是采用粉末冶金工艺制备，无偏析，无需锻造工艺即可获得均匀的组织，大大提高了轴承的使用寿命，降低了高碳铬轴承钢的制备成本。另外，通过将合金粉末在草酸溶液中进行清洗，使非金属夹杂从合金粉末中解离，之后进一步采用电选或磁选去除，夹杂去除效果好，提高了轴承钢的强度和使用寿命。此外，高碳铬轴承钢中包含有少量的钒，烧结过程中可以细化晶粒，提高高碳铬轴承钢的耐磨性。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1本实施例提供一种高碳铬轴承钢。高碳铬轴承钢是通过粉末冶金工艺获得，其中合金粉末在草酸溶液中清洗，将非金属夹杂与金属粉末解离，进一步地采用电选或磁选将非金属夹杂去除，所述高碳铬轴承钢以重量计的组分为C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe。本专利技术提供的高碳铬轴承钢是采用粉末冶金工艺制备，无偏析，无需锻造工艺即可获得均匀的组织，大大提高了轴承的使用寿命，降低了高碳铬轴承钢的制备成本。另外，通过将合金粉末在草酸溶液中进行清洗，使非金属夹杂从合金粉末中解离，进一步地采用电选或磁选去除，夹杂去除效果好，提高了轴承钢的强度和使用寿命。此外，高碳铬轴承钢中包含有少量的钒，烧结过程中可以细化晶粒，提高高碳铬轴承钢的耐磨性。实施例2本实施例提供一种高碳铬轴承钢的制备方法。高碳铬轴承钢的制备方法包括以下步骤：步骤S1，雾化制备合金粉末并将合金粉末放入草酸溶液中清洗，以将非金属夹杂从所述合金粉末中解离，并通过电选或磁选将夹杂去除。合金粉末是通过粉末冶金气雾化工艺获得，合金粉末的粒度小于325目。另外，在制粉之前的冶炼工艺中，冶炼钢水中氧含量小于20ppm。将合金粉末放入草酸溶液中解离清洗2h，然后进行干燥。进一步地，采用电选或磁选工艺去除合金粉末中的杂质。这种去除夹杂的方法简单，而且去除效果显著。净化后的合金粉末以重量计的组分为：C：0.86％，Cr：1.2％，Mn：0.2％，Si：0.1％，V：0.5％，余量为Fe。步骤S2，将合金粉末在模具中压制成生坯。将合金粉末放入成型模具中，模具的尺寸为φ60mm×200mm，压制压力为200Mpa。步骤S3，将生坯进行真空烧结获得烧结坯。在步骤S3中，将生坯放置在分解氨气氛中进行烧结，烧结温度为1260℃，烧结时间5h。步骤S4，对烧结坯进行热处理。在获得烧结坯后，对烧结坯进行热处理。热处理工艺包括在900℃进行奥氏体化，然后油淬，再在185℃下回火，回火的保温时间为2h。实施例3本实施例提供一种高碳铬轴承钢的制备方法。高碳铬轴承钢的制备方法包括以下步骤：步骤S1，雾化制备合金粉末并将合金粉末放入草酸溶液中清洗，以将非金属夹杂从所述合金粉末中解离，并通过电选或磁选将夹杂去除。合金粉末是通过粉末冶金气雾化工艺获得，合金粉末的粒度小于325目。另外，在制粉之前的冶炼工艺中，冶炼钢水中氧含量小于20ppm。将合金粉末放入草酸溶液中解离清洗3h，然后进行干燥。进一步地，采用电选或磁选工艺去除合金粉末中的杂质。这种去除夹杂的方法简单，而且去除效果显著。净化后的合金粉末以重量计的组分为：C：0.95％，Cr：1.45％，Mn：0.35％，Si：0.22％，V：0.5％，余量为Fe。步骤S2，将合金粉末在模具中压制成生坯。将合金粉末放入成型模具中，模具的尺寸为φ60mm×200mm，压制压力为220Mpa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高碳铬轴承钢，其特征在于，所述高碳铬轴承钢是通过粉末冶金工艺获得，其中合金粉末在草酸溶液中清洗，将非金属夹杂与金属粉末解离，进一步地采用电选或磁选将非金属夹杂去除。所述高碳铬轴承钢以重量计的组分为C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种高碳铬轴承钢，其特征在于，所述高碳铬轴承钢是通过粉末冶金工艺获得，其中合金粉末在草酸溶液中清洗，将非金属夹杂与金属粉末解离，进一步地采用电选或磁选将非金属夹杂去除。所述高碳铬轴承钢以重量计的组分为C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe。2.一种高碳铬轴承钢的制备方法，其特征在于，所述高碳铬轴承钢的制备方法包括步骤：合金粉末在草酸溶液中清洗，将非金属夹杂与金属粉末解离，进一步地采用电选或磁选将非金属夹杂去除。3.根据权利要求2所述的高碳铬轴承钢的制备方法，其特征在于，所述高碳铬轴承钢的制备方法包括以下步骤：步骤S1，雾化制备合金粉末并将合金粉末放入草酸溶液中清洗，以将非金属夹杂从所述合金粉末中解离，并通过电选或磁选将夹杂去除，合金粉末以重量计的组分为：C：0.8～1.6，Cr：1.0～2.6％，Mn：0.2～1.8％，Si：0.1～1.5％，V：0.5～2.6％，余量为Fe；步骤S2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海英，郭志猛，孙海霞，秦乾，杨芳，郝俊杰，陈存广，李沛，
申请(专利权)人：北京金物科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11