改进型轴承钢制造技术

本发明专利技术涉及一种轴承钢，其包括至少0.6重量%的碳、0.007重量%或者更少的磷和任选其它合金元素(一种或多种)，余量为铁或铁和杂质。本发明专利技术也涉及以一种由该轴承钢构成的轴承。

Improved type bearing steel

The invention relates to a bearing steel comprising at least 0.6 wt.% of carbon, 0.007 wt.% or less phosphorus, and optionally other alloying elements (one or more) with a margin of iron or iron and impurities. The invention also relates to a bearing made of the bearing steel.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进型轴承钢本专利技术
本专利技术涉及一种轴承钢。本专利技术还涉及由轴承钢制造的轴承。背景轴承,例如滚子轴承(roller bearing)和滚珠轴承(ball bearing),在使用过程中承受高负荷。因此，轴承应该具有高疲劳强度，并且此外，具有高硬度。已知的是，高含量碳的钢具有高硬度，但是存在该钢具有低疲劳强度的问题。专利技术简述本专利技术的一个目的是提供具有改进的疲劳强度(fatigue strength)的轴承钢。本专利技术另一个目的是提供由根据本专利技术的轴承钢制造的轴承。根据本专利技术的第一个方面，通过一种轴承钢来实现其目的，该轴承钢包括至少0.6重量％的碳、0.007重量％或者更少的磷(phosphorous)和任选地,其它合金元素(一种或多种)，余量为铁。 可以理解的是，除铁之外，该余量可以包括杂质。该杂质可以为通常存在于铁或钢中的杂质和微量元素。因此，该轴承钢可以包括至少0.6重量％的碳、0.007重量％或者更少的磷和任选地，其它合金元素(一种或多种)，余量为铁或铁和杂质。所包括的杂质的含量为0.5重量％或者更少,优选0.425重量％或者更少。示例性的杂质可以为，例如Cu、As、Sn、Sb、Pb、Ti或者0，或者它们的组合。低含量的杂质，例如Ti和O,导致低含量的硬的非金属夹杂物(hard non-metal lie inclusion),其与低含量的具有在奥氏体晶界(austenite grain boudary)聚集趋势的其它元素结合,使得该轴承钢具有高疲劳强度。具体地，根据本专利技术的低含量的磷和低含量的杂质结合，从而生成具有高疲劳强度的轴承钢。该铁基本为纯铁，即基本不含杂质。根据本专利技术的碳量使钢具有适用于轴承的高硬度。根据本专利技术的磷量生成具有高疲劳强度的轴承钢。该轴承钢可具有的磷含量为0.007重量％以下，优选0.003~0.007重量％，例如0.004~0.006重量％。在炼钢厂(steelwork)可以有效地制造具有该含量磷的钢，并且该钢具有高疲劳强度。磷含量小于0.003重量％可能难于制造和制造成本高，而大于0.007重量％含量不会产生所需的高疲劳强度。本专利技术的优点是低含量的磷结合一定含量的碳产生具有高疲劳强度的轴承钢。轴承钢中的碳含量可以为0.6~1.5重量％，例如0.7~1.3重量％，或者0.7~1.1重量％，碳含量优选为0.7~1.2重量％，更优选0.8~1.1重量％。例如，其含量可以为0.9~1.0重量％。这些碳含量使得轴承钢具有理想的性质，例如高硬度。甚至例如在0.9~1.1重量％这么高的碳含量下，当和含量为0.007重量％或者更少的磷组合时,该轴承钢具有高疲劳强度。因此，可以将该轴承钢视为高碳钢或者超高碳钢。该轴承钢还可以包含硫(S),含量为0.02重量％或者更少。硫含量可以为0.0OOl~0.02重量％，如0.0001~0.016重量％，或者0.0001~0.011重量％。根据本专利技术的一个实施方式，硫含量为0.0001~0.002重量％，如0.0001~0.001重量％，例如0.0001~0.0002重量％。如此低的硫含量使得轴承钢具有高疲劳强度。根据本专利技术另一个实施方式，硫含量可以为0.002~0.02重量％，如0.002~0.013重量％，例如0.003~0.012重量％、0.005~0.012重量％或0.007~0.011重量％。即使在如此高的硫含量下，和如此高的硫含量结合根据本专利技术的高碳含量和磷含量下，轴承钢仍然具有高疲劳强度。轴承钢还可以包含总量为0.02重量％或者更少的硫和磷。该硫和磷的总量产生具有高疲劳强度的轴承钢。轴承钢还可以包含作为合金元素的铝，其含量为0.01重量％或者更多。铝含量优选为0.015重量％或者更多，或者更优选0.02重量％或者更多。最大招含量可以为0.05重量％。因此，轴承钢中的铝含量可以为0.015~0.05重量％。轴承钢还可以包含钥(Mo)，其含量为0.1~0.7重量％，优选0.3~0.7重量％，并且最优选0.5~0.7重量％，例如0.51~0.6重量％。该钥含量可以导致具有高疲劳强度的硬轴承钢。此外，该钥含量可对于具有贝氏体结构的轴承钢的制造是有效的。轴承钢可以具有贝氏体结构或者为贝氏体硬化(淬火)的。可以理解的是，该轴承钢也可以包括除贝氏体结构外的其他结构。优选该轴承钢中超过50%具有贝氏体结构，例如该轴承钢中的50~90%具有贝氏体结构。贝氏体结构导致机械性质得以改进，具有高韧性和高裂纹扩展阻力(crackpropagation resistance)。因此，由于在平常和特殊使用过程中该钢和轴承承受高的负荷，贝氏体结构对轴承钢和轴承是有益的。根据本专利技术相关的实施方式，相对高的碳含量、低的磷含量、相对高的钥含量和/或相对高的硫含量的组合生成具有高的轴承疲劳强度的轴承钢。根据以下方法可以得到轴承钢的贝氏体硬化:使钢经受奥氏体化(austenitization)和淬火；将该钢置于在最初马氏体形成温度(Ms)以上的起始温度(Tl);在贝氏体转化过程中，降低Tl至Ms以下但在实际马氏体形成温度以上的温度。用于贝氏体硬化的方法导致可以有效地得到轴承钢的贝氏体结构，其具有短的贝氏体硬化时间和高的轴承钢硬度。轴承钢的硬度可以在59HRC以上，例如为59~62HRC，或者大于62HRC。因此，轴承钢或轴承可以基本具有贝氏体结构和至少62HRC的硬度。轴承钢也可以具有马氏体结构或者为马氏体硬化的，仍具有高疲劳强度。具有0.1~0.7重量％Mo含量的轴承钢适用于O~150mm材料厚度的轴承。该轴承钢可以具有0.1~0.5重量％的Mo含量，该Mo含量可以适用的材料厚度为O~150mm，例如15~100mm,例如15~45mm。具有0.5~0.7重量％Mo含量的轴承钢特别适用于材料厚度为45mm或者更高的轴承，例如材料厚度为45~150mm，或者45~80mm。该轴承可以为，例如具有45~80mm壁厚的滚子轴承。用于15mm以下材料厚度的轴承的轴承钢可具有0.35重量％以下，或者O~0.35重量％含量的Mo。该轴承钢可以具有贝氏体结构。[0031 ] 具体地，包含0.1~0.7重量％Mo含量的轴承钢可具有贝氏体结构。该轴承钢可以包含铬(Cr)，其含量为1.0~3.0重量％，例如1.3~2.0重量％。1.0~1.5重量％的铬含量可以特别适用于材料厚度为O~45mm的轴承，例如15~45mm。1.5~3.0重量％的铬含量，例如1.5~2.0重量％，特别适用于材料厚度为45mm以及更大的轴承，例如45~80mm,或者45~150mm。包含Cr含量为1.0~3.0重量％的该轴承钢可适用于贝氏体结构。 任选的其它合金元素(一种或多种)可以选自下组，其包括S1、Mn、S、Cr、N1、Mo、V和Al，或者它们的组合。该任选的其它合金元素可适用于给予该钢合适的性质。如果该任选的其它合金元素存在于轴承钢中，其合适的含量可以在以下范围:硅(Si):0 ~2.5 重量 ％，例如 0.0001 ~2.5 重量 ％。锰(Mn):0~2重量％，例如0.0001~2重量％。硫⑶:0~0.02重量％，例如0.0001~0.02重量％。铬(Cr):0 ~3 重量 ％。镍(Ni):0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承钢，其包括至少0.6重量%的碳、0.007重量%或者更少的磷和任选地，其它一种或多种合金元素；余量为铁或铁和杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.17 SE 1100373-81.一种轴承钢，其包括至少0.6重量％的碳、0.007重量％或者更少的磷和任选地，其它一种或多种合金元素；余量为铁或铁和杂质。2.根据权利要求1所述的轴承钢，其中磷的含量在0.007重量％以下，优选在0.004~0.007重量％的范围。3.根据权利要求1或2所述的轴承钢，其中碳的含量为0.6~1.5重量％。4.根据权利要求3所述的轴承钢，其中碳的含量为0.8~1.1重量％。5.根据在先权利要求中的任一项所述的轴承钢，其还包括作为合金元素的硫，其含量为0.02重量％或者更少，优选0.002~0.016重量％。6.根据在先权利要求中的任一项所述的轴承钢，其还包括作为合金元素的铝，其含量为0.015重量％或者更多。7.根据在先权利要求中的任一项所述的轴承钢，...

【专利技术属性】
技术研发人员：T伦德，K里登，I斯特兰德尔，J哈尔伯格，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：
国别省市：