要后續(xù)冷卻的之前)存在。任選地,正如前述部分所說明的,富釩含氮沉淀物也可 能在硬化期間存在,并優(yōu)選地包含使它們更加穩(wěn)定的鈮和鉭。所述釩沉淀物將有助于細化 奧氏體晶粒,特別是在當為制造厚軸承構件部分所要求的更大淬透性時所通常使用的更高 的奧氏體化溫度下和/或長保留時間。經(jīng)細化的晶粒會導致最終的軸承鋼產(chǎn)品更好的韌性 以及更高的強度和硬度。
[0074] 奧氏體化之后,即刻使用合適的介質對軸承構件進行淬火,使得在冷卻期間避免 了全部的再生轉變產(chǎn)物,并在鋼的顯微結構中獲得馬氏體、貝氏體(貝氏體-鐵素體)或兩 者,同時在回火含馬氏體的構件之后或者在貝氏體轉變已經(jīng)停止之后只有少量的保留奧氏 體剩余。此后,通常將軸承構件冷卻至室溫。
[0075] 可以采用后續(xù)的深度冷凍(deep-freezing)和/或回火以進一步減少所保留的奧 氏體成分,這保證更高的硬度和強度,以及對滾動接觸疲勞的耐受性有積極作用。此外,發(fā) 現(xiàn)較低的保留奧氏體含量改進了軸承構件的尺寸穩(wěn)定性,使它們能夠在應用溫度高于平常 的要求苛刻的軸承應用中使用。
【附圖說明】:
[0076] 現(xiàn)在以非限制性實例的方式結合附于本文的附圖描述本發(fā)明。
[0077] 圖1 :鋼1隨溫度變化的M7C3質量分數(shù)。
[0078] 圖2 :鋼3隨溫度變化的M7C3和富釩、富氮沉淀物質量分數(shù)。
[0079] 圖3 :曲線圖示出了所采用的球化-退火(spheroidise-annealing)進度的實例。
[0080] 圖4 :SEM顯微照片示出了在球化-退火之前(左圖)和之后(右偵U )的鋼A。
[0081] 圖5 :鋼A、鋼B和常規(guī)的100CrMo7-3的淬透性數(shù)據(jù)的對比。
[0082] 圖6 :曲線圖示出了鋼合金如何能夠轉變?yōu)樨愂象w的實例。
[0083] 圖7 :SEM顯微照片示出了由在885°C /120min下奧氏體化的鋼A得到的貝氏體顯 微結構。 實施例:
[0084] 現(xiàn)在將參照以下非限制性實施例來解釋本發(fā)明。
[0085] 鋼1,包含以重量%計的
[0086] C :0.75
[0087] Si :0.2
[0088] Mn :0.8
[0089] Mo: 0· 35
[0090] Cr: 1. 65
[0091] Ni:最大 0.25
[0092] Cu:最大 0.30
[0093] P:最大 0.01
[0094] S:最大 0.015
[0095] As+Sn+Sb:最大 0· 075
[0096] Pb:最大 0.002
[0097] Al:最大 0.050
[0098] Fe:余量
[0099] 氧含量應該小于10ppm,Ti含量小于30ppm,并且Ca含量小于lOppm。氮以痕量元 素(至少50ppm)存在。As的上限是0.04重量%。Mo/Si比例為L75。Mo/Cr比例為0.21。
[0100] 使用Therm0-Calc (TCFE6)的熱力學計算示于圖1中,圖1描繪了隨溫度變化的 M7C3的質量分數(shù)。
[0101] 鋼2,包含以重量%計的
[0102] C :0. 75
[0103] Si :0.2
[0104] Mn :0. 8
[0105] Mo :0. 35
[0106] Cr: I. 65
[0107] V :0.1
[0108] N :0.02
[0109] Ni:最大 0.25
[0110] Cu:最大 0.30
[0111] P:最大 0.01
[0112] S:最大 0.015
[0113] As+Sn+Sb:最大 0· 075
[0114] Pb:最大 0.002
[0115] Al:最大 0.001
[0116] Fe:余量
[0117] 氧含量應該小于lOppm,Ti含量小于30ppm,并且Ca含量小于lOppm。As的上限 是0. 04重量%。Mo/Si比例為1. 75。Mo/Cr比例為0. 21。A1/N比例為0. 05。
[0118] 鋼3,包含以重量%計的
[0119] C:0. 75
[0120] Si :0.2
[0121] Mn :0.8
[0122] Mo :0.35
[0123] Cr: L 65
[0124] V :0.08
[0125] Nb :0.02
[0126] N :0.02
[0127] Ni:最大 0.25
[0128] Cu:最大 0.30
[0129] P:最大 0.01
[0130] S:最大 0.015
[0131] As+Sn+Sb:最大 0· 075
[0132] Pb:最大 0.002
[0133] Al:最大 0.001
[0134] Fe:余量
[0135] 氧含量應該小于lOppm,Ti含量小于30ppm,并且Ca含量小于10ppm。As的上限 是0. 04重量%。Mo/Si比例為1. 75。Mo/Cr比例為0. 21。A1/N比例為0. 05。V/Nb比例為 4。
[0136] 使用Thermo-Calc (TCFE6)的熱力學計算示于圖2中,圖2描繪了隨溫度變化的 M7C3的和富釩、富氮沉淀物的質量分數(shù)。
[0137] 鋼4,包含以重量%計的
[0138] C :0.75
[0139] Si :0.2
[0140] Mn :0.8
[0141] Mo :0.35
[0142] Cr: L 65
[0143] V :0.08
[0144] Ta :0.02
[0145] N :0.02
[0146] Ni:最大 0.25
[0147] Cu:最大 0.30
[0148] P:最大 0.01
[0149] S:最大 0.015
[0150] As+Sn+Sb:最大 0· 075
[0151] Pb:最大 0.002
[0152] Al:最大 0.001
[0153] Fe:余量
[0154] 氧含量應該小于lOppm,Ti含量小于30ppm,并且Ca含量小于lOppm。As的上限 是0· 04重量%。Mo/Si比例為L 75。Mo/Cr比例為0· 21。A1/N比例為0· 05。V/Ta比例為 4。
[0155] 鋼5,包含以重量%計的
[0156] C :0.75
[0157] Si :0.4
[0158] Mn :0.8
[0159] Mo :0.35
[0160] Cr: 1. 65
[0161] Ni:最大 0.25
[0162] Cu:最大 0.30
[0163] P:最大 0.01
[0164] S:最大 0.015
[0165] As+Sn+Sb:最大 0· 075
[0166] Pb:最大 0.002
[0167] Al:最大 0.050
[0168] Fe:余量
[0169] 氧含量應該小于lOppm,Ti含量小于30ppm,并且Ca含量小于10ppm。As的上限 是0· 04重量%。Mo/Si比例為0· 875。Mo/Cr比例為0· 21。
[0170] 下文其它實驗結果以示例的方式進一步描述本發(fā)明。熔融鋼(含有和不含釩)的 實例。在以下表1中給出了化學組分(全部以重量%計,除*標記的以ppm計)。也給出了 對照鋼100CrM〇7-3的化學組分。每種鋼類型以Im長、直徑(0) 30 mm的棒形態(tài)、在如熱 鍛條件下供應。鋼棒的總數(shù)目分別為7。在如熱鍛條件下的鋼表現(xiàn)出完全的珠光體結構,如 所預期的。
[0171]
[
【主權項】
1. 一種鋼合金,其包含: 0.6~0.9重量%的碳, 0. 1~0. 5重量%的娃, 0. 1~1. 5重量%的錳, 1.5~2.0重量%的鉻, 0.2~0.6重量%的鑰, 0~0.25重量%的鎳, 0~0.3重量%的銅, 0~0.2重量%的釩, 0~0.2重量%的鈷, 0~0.2重量%的鋁, 0~0. 1重量%的銀, 0~0.2重量%的鉭, 0~0.05重量%的磷, 0~0.03重量%的硫, 0~0.075重量%的錫, 0~0. 075重量%的銻, 0~0. 075重量%的砷, 0~0.01重量%的鉛, 最大350ppm的氮, 最大lOOppm的氧, 最大50ppm的鈣, 最大50ppm的硼, 最大50ppm的鈦, 余量鐵以及任何其它不可避免的雜質,其中所述合金包含重量比例為〇. 4 < Mo/ Si彡6. 0的鑰和硅和重量比例為0. 1彡Mo/Cr彡0. 4的鑰和鉻。
2. 權利要求1所述的鋼合金,其包含0. 7~0. 8重量%的碳,優(yōu)選0. 72~0. 78重量% 的碳。
3. 權利要求1或2所述的鋼合金,其包含50~350ppm的氮。
4. 前述權利要求中任一項所述的鋼合金,其包含重量比例為0. 5 < Mo/Si < 3. 0的鑰 和娃。
5. 前述權利要求中任一項所述的鋼合金,其包含重量比例為0. 15 < Mo/Cr < 0. 3的鑰 和鉻。
6. 前述權利要求中任一項所述的鋼合金,其中所述合金包含至少lOOppm的氮。
7. 前述權利要求中任一項所述的鋼合金,其中所述合金包含重量比例為2.0 <V/ Nb彡6. 0的釩和鈮。
8. 權利要求7所述的鋼合金,其中所述合金包含重量比例為3. 0彡V/Nb彡5. 0的釩和 鈮。
9. 前述權利要求中任一項所述的鋼合金,其中所述合金包含重量比例為1.0 <V/ Ta彡12. 0的釩和鉭。
10. 權利要求9所述的鋼合金,其中所述合金包含重量比例為1. 5彡V/Ta彡4. 0的釩 和鉭。
11. 前述權利要求中任一項所述的鋼合金,其包含50~350ppm的氮和最大0. 1重量% 的鋁,其中在所述合金中鋁和氮的重量比例為〇. 014彡A1/N彡0. 6。
12. 軸承構件,其由前述權利要求中任一項所述的鋼合金制造。
13. 發(fā)動機構件、裝甲構件、齒輪構件或鐵路軌道構件,其由權利要求1~11中任一項 所述的鋼合金制造。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋼合金,其包含0.6~0.9重量%的碳、0.1~0.5重量%的硅、0.1~1.5重量%的錳、1.5~2.0重量%的鉻、0.2~0.6重量%的鉬、0~0.25重量%的鎳、0~0.3重量%的銅、0~0.2重量%的釩、0~0.2重量%的鈷、0~0.2重量%的鋁、0~0.1重量%的鈮、0~0.2重量%的鉭、0~0.05重量%的磷、0~0.03重量%的硫、0~0.075重量%的錫、0~0.075重量%的銻、0~0.075重量%的砷、0~0.01重量%的鉛、最大350ppm的氮、最大100ppm的氧、最大50ppm的鈣、最大50ppm的硼、最大50ppm的鈦、余量鐵以及任何其它不可避免的雜質,其中所述合金包含重量比例為0.4≤Mo/Si≤6.0的鉬和硅和重量比例為0.1≤Mo/Cr≤0.4的鉬和鉻。
【IPC分類】F16C33-12, C22C38-22
【公開號】CN104662192
【申請?zhí)枴緾N201380050233
【發(fā)明人】M.謝里夫, U.A.薩查德爾
【申請人】Skf公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年9月26日
【公告號】EP2900839A1, WO2014049032A1