一种制造具有优异耐磨性和抗疲劳性的高碳轴承钢的热处理方法、经过所述热处理的高碳轴承钢的盘条、所述盘条的制造方法、通过所述热处理制造的高碳轴承钢及用于制造所述盘条的钢坯的均热处理方法。所述轴承热处理方法包括以下步骤：淬火含有０．５－１．２０重量％的碳和１．０－２．０重量％的硅的轴承形钢件；使经淬火的钢件在Ｍｓ－１００℃到Ｍｓ的温度范围内分配至少１０分钟，其中Ｍｓ表示马氏体开始形成的温度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轴承钢盘条、所述钢盘条的制造方法、轴承、轴承的热处理方法及轴承 钢坯的均热处理(soaking)方法。更具体而言，本专利技术涉及制造具有优异耐磨性和抗疲劳 性的高碳轴承钢的热处理方法、经过所述热处理的高碳轴承钢的钢盘条、所述钢盘条的制 造方法、通过所述热处理制造的高碳轴承钢及用于制造所述钢盘条的钢坯的均热处理方法。
技术介绍
轴承是一种使得机械装置的轴可转动、固定所述旋转轴、并且支撑所述轴的自重 和施加在所述轴上的荷载的机械部件。当旋转机械装置每单位时间转动若干圈时，与所述 圈数成正比的反复荷载施加在支撑旋转轴的轴承上。由于反复荷载的施加，需要所述轴承 对由所述反复荷载所导致的疲劳断裂具有高抗性，并具有优异的耐磨性。制造所述轴承的 方法包括以下步骤恰当地控制将要制成所述轴承的钢的组成，通过炼钢、连续铸钢和轧制 形成钢盘条，以及将所得钢盘条机械加工成所述轴承。对于轴承制造，含有约1. 0重量％的碳(C)和约1. 5重量％的铬(Cr)的高碳铬钢 已得到最广泛的应用。一般而言，所述高碳铬轴承钢经常通过转炉炼钢法、真空脱气(RH=Rheinstahl huttenwerke & Heraus)和连续铸钢方法制造成钢坯。所述转炉炼钢法包括使铁水转化为 钢水的吹炼法，所述真空脱气的目的是在所述真空脱气方法中尽可能地降低指示夹杂物含 量的总氧含量。将所得钢坯进行均热处理以消除偏析并从钢坯中间部分除去粗碳化物，之 后进行自然通风冷却，然后将其轧制成中小型坯，其进而通过轧制形成盘条。轴承通过以下方式制造将所得盘条通过拉制和球化热处理而机械加工成轴承传 动器的形状例如球形或内/外轮形，然后进行淬火加热处理以确保足够的疲劳强度和耐磨 性。对轴承的典型淬火加热处理通过所谓的QT法进行，其中在淬火后进行回火。在将 轴承加热至钢发生奥氏体化的Ac3温度或更高温度之后，淬火迅速冷却所述轴承。通过淬 火，钢的内部结构经无扩散转变从奥氏体转化为硬马氏体。尽管通过淬火得到的马氏体非 常硬，然而由于韧性差，其不能直接用作轴承。因此，在淬火后进行回火以改善轴承的韧性。 回火是通过无扩散转变所形成的马氏体的沉淀方法，并其通过将轴承保持在预定温度下而 实施，以使所述马氏体中过饱和的碳可以碳化物形式沉淀，从而减少或除去由淬火导致的 残余应力并使硬化的微结构退火。作为回火的重要特征，细小碳化物在马氏体中析出，并且 所述马氏体转化为回火马氏体。当通过上述方法制造时，轴承钢具有由回火马氏体和碳化物构成的内部结构，并 且其表面硬度为约60HRC或更高。即使轴承通过上述QT方法进行热处理，当用于苛刻条 件——例如滚动接触——时，其耐磨性和抗疲劳性也经常不足。4这是由于在回火马氏体中形成的碳化物对钢的韧性具有不利影响。这在钢的内部 结构形成接近100 %回火马氏体时会发生。如上所述，即使硬度非常高，韧性和延性却很差。 因此，问题是韧性和延性在回火马氏体中不能得到充分的改善。此外，所述QT方法需要至少2小时，这导致其他问题例如制造成本增加和生产率 降低。
技术实现思路
技术问题作出本专利技术以解决现有技术中的前述问题。本专利技术的一个或多个方面提供轴承钢 盘条，其可有利地通过淬火和分配制造成新轴承钢，从而使所述新轴承钢的韧性较通过常 规QT处理制造的轴承钢得以极大改善。本专利技术的一个或多个方面提供新轴承钢的热处理方法——其与常规QT处理相比， 可甚至用更短的热处理时间极大地提高韧性一以及通过该方法制造的轴承。本专利技术的一个或多个方面提供用于轴承的钢盘条，其可有利地用于制造本专利技术的 上述轴承。本专利技术的一个或多个方面提供钢坯的均热处理方法，通过该方法可消除钢坯中的 偏析，从而有利地提供本专利技术的上述轴承。技术方案根据本专利技术的一个方面，轴承的热处理方法可包括以下步骤淬火含有0. 5-1. 20 重量％的碳和1. 0-2. 0重量％的硅的轴承形钢件；使经淬火的钢件在Ms-IOOt^IjMs的温度 范围内进行分配至少10分钟，其中Ms表示马氏体开始形成的温度。在一个示例性实施方案中，所述热处理方法还包括在钢件的淬火与分配之间使经 淬火的钢件保持在淬火温度下至少一分钟。此处，所述轴承形钢件还可含有选自0.20-1. 00%的锰、1.30-1. 60重量％的铬、最高至0. 1重量％的铝、最高至1. 0重量％的镍和最高至1. 0重量％的铜的至少一种元素。所述轴承形钢件可含有最高至0. 025重量％的磷和最高至0. 025重量％的硫作为 杂质。经淬火钢件的保温可进行10分钟或更短。 分配可进行30分钟或更短。根据本专利技术的另一方面，通过上述热处理方法制造的轴承可含有0. 50重 量％ -1. 20重量％的碳和1. 0重量％ -2. 0重量％的硅，并且其内部结构包含马氏体和残余 奥氏体。所述轴承还可含有选自0.20-1. 00重量％的锰、1.30-1. 60重量％的铬、最高至 0. 1重量％的铝、最高至1. 0重量％的镍和最高至1. 0重量％的铜的至少一种元素。所述残余奥氏体的体积分数可为5-15%。此时，内部结构中可基本不包括除球化碳化物以外的任何类型碳化物。根据本专利技术的另一方面，轴承钢盘条可含有0. 50-1. 20重量％的碳和1. 0-2. 0重量％的硅。所述钢盘条还可含有选自0. 20-1. 00重量％的锰、1. 30-1. 60重量％的铬、最高至0. 1重量％的铝、最高至1. 0重量％的镍和最高至1. 0重量％的铜的至少一种元素。所述钢盘条还可含有最高至0. 025重量％的磷和最高至0. 025重量％的硫作为杂 质。根据本专利技术的还有一个方面，轴承钢盘条的制造方法包括以下步骤将含有 0. 50-1. 20重量％的碳和1. 0-2. 0重量％的硅的钢坯进行均热处理；轧制经均热处理的钢 坯；并冷却所轧制的钢坯，其中冷却可以rc /秒或更低的速度进行。所述钢坯还可含有选自0. 20-1. 00重量％的锰、1. 30-1. 60重量％的铬、最高至 0. 1重量％的铝、最高至1. 0重量％的镍和最高至1. 0重量％的铜的至少一种元素。根据本专利技术的还有另一方面，所述均热处理方法包括以下步骤制备包含 0. 50-1. 20重量％的碳和1. 0-2. 0重量％的硅的轴承用钢坯；并消除所述钢坯中的偏析，其 中所述均热处理在1190-1250°C的处理温度下进行，并且处理时间为至少1小时。此处，所述钢坯还可含有选自0. 20-1.00重量％的锰、1.30_1.60重量％的铬、最 高至0. 1重量％的铝、最高至1. 0重量％的镍和最高至1. 0重量％的铜的至少一种元素。所述钢坯还可含有最高至0. 025重量％的磷和最高至0. 025重量％的硫作为杂 质。优选地，进行所述均热处理的处理时间不超过6小时。有益效果如上所述，本专利技术与常规QT热处理相比可显著改善轴承韧性，从而极大改善所述 轴承的耐磨性和抗疲劳性特征。附图说明图1是比较淬火-回火(QT)处理(a)与淬火-分配(QP)处理(b)的投影图；图2是显示在QT处理(a)和QP处理(b)后本专利技术实施方案的专利技术钢2的结构的 显微照片；图3是显示在QT处理(a)和QP处理(b)后本专利技术实施方案的专利技术钢7的结构的 显微照片；图4是显示本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴承热处理方法，包括：淬火包含０．５－１．２０重量％碳和１．０－２．０重量％硅的轴承形钢件；以及使经淬火的钢件在Ｍ↓［ｓ］－１００℃到Ｍ↓［ｓ］的温度范围内分配至少１０分钟，其中Ｍ↓［ｓ］表示马氏体开始形成的温度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：金宽镐，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR
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