The invention relates to a ball screw steel, the mass percentage content of elements is C: 0.45-0.60%, Si: 0.15-0.40%, Mn: 0.90-1.10%, Cr: 0.70-1.20%, s \u2264 0.015%, P \u2264 0.025%, Ni \u2264 0.25%, Mo: 0.15-0.40%, Cu \u2264 0.30%, Al \u2264 0.05%, CA \u2264 0.0010%, Ti \u2264 0.003%, O \u2264 0.0010%, N: 0.0050-0.0090%, as \u2264 0.04%, s N \u2264 0.03%, sb \u2264 0.005%, Pb \u2264 0.002%, with Fe and inevitable impurities as the allowance; delivery state of steel: high temperature quenching + tempering, hardness of 220 \u2011 280hbw, microstructure of sorbite + bainite, using SEP 1927 water immersion high frequency flaw detection, the defect length is not allowed to exceed 5mm. The manufacturing process is electric furnace or converter - refining outside the furnace - VD or RH vacuum degassing - continuous casting - continuous casting billet square forming intermediate billet (square billet) - intermediate billet heating and rolling into material - finishing - quenching and tempering heat treatment (high temperature quenching + tempering) - wagon - stamping and warehousing.
【技术实现步骤摘要】
一种滚珠丝杠用钢及其制造方法
本专利技术涉及棒材合金钢
,尤其涉及应用于加工滚珠丝杠的钢及其制造方法。
技术介绍
滚珠丝杠副是传动机械中运用滚珠在丝杠与螺母间的滚动来同时实现动力传递、运动转换功能的常用传动装置之一。其同时兼具高精度、高效率和可逆性等特点,已成为各类数控机床、自动化机械以及加工中心驱动过程中的关键执行部件,被广泛应用于机械、核工业、航空、航天等领域。滚动丝杠副通常是由丝杠、滚珠、螺母及滚珠循环返回装置四个部分组成。滚珠丝杠是精密机械上最常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。其工作环境为强冲击、高磨损和超高转速等。其结构特点和工作条件要求零件必须具备高的硬度、耐磨性、接触疲劳强度、良好的韧性、尺寸稳定性、耐腐蚀和冷热加工性能。滚珠丝杠常用材料有高碳铬轴承钢、中碳钢以及渗碳钢等。高碳轴承钢如GCr15、GCr15SiMn用于滚珠丝杠生产时,整体经过预处理后,在工作部位进行淬火处理,基本可以满足工作部位所需的高强度、高硬度和耐磨性的要求,但这类轴承钢仅仅能勉强满足接触刚度的性能要求,由于滚珠丝杠与轴承有很大差别。例如HRC60的硬化层深度、梯度以及在全行程范围的均匀度很难控制,淬火后弯曲变形难以矫直、轴向伸缩变形难以控制等缺陷,影响最终滚珠丝杠产品质量,甚至导致批量报废,成为制约高精密机械制造业发展的瓶颈。而渗碳轴承钢主要用于需要同时具有表面高接触疲劳强度和心部高韧性的条件。这类钢经过渗碳淬火后表面硬 ...
【技术保护点】
1.一种滚珠丝杠用钢,其特征在于:元素的质量百分比含量是C:0.45~0.60%,Si:0.15~0.40%,Mn:0.90~1.10%,Cr:0.70~1.20%,S≤0.015%,P≤0.025%,Ni≤0.25%,Mo:0.15~0.40%,Cu≤0.30%,Al≤0.05%,Ca≤0.0010%,Ti≤0.003%,O≤0.0010%,N:0.0050~0.0090%,As≤0.04%,Sn≤0.03%,Sb≤0.005%,Pb≤0.002%,余量为Fe及不可避免的杂质;/n钢材的交货态:高温淬火+回火,硬度满足220-280HBW,显微组织为索氏体+贝氏体组织,采用SEP 1927水浸高频探伤检测,要求缺陷长度不允许超过5mm。/n
【技术特征摘要】
1.一种滚珠丝杠用钢,其特征在于:元素的质量百分比含量是C:0.45~0.60%,Si:0.15~0.40%,Mn:0.90~1.10%,Cr:0.70~1.20%,S≤0.015%,P≤0.025%,Ni≤0.25%,Mo:0.15~0.40%,Cu≤0.30%,Al≤0.05%,Ca≤0.0010%,Ti≤0.003%,O≤0.0010%,N:0.0050~0.0090%,As≤0.04%,Sn≤0.03%,Sb≤0.005%,Pb≤0.002%,余量为Fe及不可避免的杂质;
钢材的交货态:高温淬火+回火,硬度满足220-280HBW,显微组织为索氏体+贝氏体组织,采用SEP1927水浸高频探伤检测,要求缺陷长度不允许超过5mm。
2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠用钢,其特征在于:钢材的奥氏体晶粒度要求≥5级;钢材要求非金属夹杂物按GB/T10561中A法评级,满足A类细系≤1.5;A类粗系≤1.0;B类细系≤1.5;B类粗系≤1.0;C类细系=0;C类粗系=0;D类细系≤1.0;D类粗系≤0.5;Ds类≤1.0;采用ASTME381对钢材低倍组织评级,要求C≤2.0级、R≤1.5级、S≤2.0级;采用GB/T228对钢材进行拉伸检测,要求抗拉强度Rm≥1150Mpa、断后伸长率A≥11%、断面收缩率Z≥45%;采用JISG0561法检验末端淬透性,要求J13mm硬度范围57~62HRC。
3.根据权利要求1所述的滚珠丝杠用钢,其特征在于:所述高温淬火+回火是指对完成轧制的棒材进行调质处理,其中,淬火加热温度为800-1000℃,在炉时间为200-500min,使用淬火环水淬,水温控制在20-30℃,回火加热温度500-700℃,在炉时间400-600min,出炉后空冷或水冷至室温。
4.一种滚珠丝杠用钢的制造方法,包括如下步骤
(1)钢水冶炼,连铸出与钢材成品化学成分相符的规格为390×510及以上的连铸方坯,连铸过热度:15-35℃;连铸坯应下坑缓冷,缓...
【专利技术属性】
技术研发人员:翟蛟龙,王新社,陈敏,李锋,尹青,李国忠,许晓红,白云,黄镇,李文彬,
申请(专利权)人:江阴兴澄特种钢铁有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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