一种轴承钢及其球化退火方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115341077A(43)申请公布日2022.11.15(21)申请号202210880043.8(22)申请日2022.07.25(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人胡斌吴限罗海文(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401专利代理师岳野(51)Int.Cl.C21D1/32(2006.01)C21D1/40(2006.01)C21D6/00(2006.01)C22C38/42(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种轴承钢及其球化退火方法(57)摘要本发明涉及一种轴承钢及其球化退火方法，电脉冲处理将钢坯升温至一定温度下保温进行奥氏体化，然后空冷到室温；之后进行电脉冲低温回火，空冷至室温；再进行二次退火：将以上步骤所得钢坯通过传统加热方式使其随炉升温至一定温度，并进行渗碳体等温转变；将所得转变后的钢坯随炉冷却，冷却至650℃后出炉空冷至室温。本发明采用电脉冲处理进行奥氏体化和回火，具有绿色高效的特点，且对显微组织和力学性能具有显著影响，使碳的扩散加快，促进碳化物的溶解，还能使钢中碳含量分布均匀。因此，本发明所述的电脉冲处理+传统热处理协同作用的工艺缩短了轴承钢的球化退火时间，节省了能源消耗，提高了生产效率。CN115341077ACN115341077A权利要求书1/1页1.一种轴承钢球化退火方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)电脉冲奥氏体化：通过电脉冲处理的方式将钢坯升温至一定温度下保温进行奥氏体化，然后空冷到室温；(2)电脉冲低温回火：将步骤(1)中奥氏体化后空冷的钢坯通入电脉冲使其升温，在一定温度下保温进行回火，然后空冷至室温；(3)二次退火：将步骤(2)所得钢坯通过加热使其随炉升温至一定温度，并进行渗碳体等温转变；(4)随炉冷却：将步骤(3)所得钢坯随炉冷却，冷却至650℃后出炉空冷至室温。2.根据权利要求1所述的轴承钢球化退火方法，其特征在于，所述步骤(1)中电脉冲的脉冲频率为500～2000Hz，占空比为5～15％，电脉冲奥氏体化时的电流密度为20～40A·mm‑2。3.根据权利要求1所述的轴承钢球化退火方法，其特征在于，所述步骤(2)中电脉冲的脉冲频率为500～2000Hz，占空比为5～15％，电脉冲的电流密度为10～20A·mm‑2。4.根据权利要求1所述的轴承钢球化退火方法，其特征在于，所述步骤(1)中的一定温度为780～805℃，保温时间为5～30min。5.根据权利要求1所述的轴承钢球化退火方法，其特征在于，所述步骤(2)中的一定温度为200～400℃，保温时间为5～10min。6.根据权利要求1所述的轴承钢球化退火方法，其特征在于，所述步骤(3)中的一定温度为680～710℃，转变时间为1～2.5h。7.一种轴承钢，其特征在于，所述轴承钢采用权利要求1‑6任一项所述的球化退火方法制得。8.根据权利要求7所述的轴承钢，其特征在于，所述轴承钢为GCr15轴承钢。9.根据权利要求7所述的轴承钢，其特征在于，所述轴承钢的成分按照质量百分比包括：C：0.95～1.00％，Cr：1.45～1.50％，Mn：0.30～0.40％，Si：0.25～0.35％，Ni：0.04～0.05％，Cu：0.02～0.03％，P≤0.020％，S≤0.020％，其余为Fe及不可避免的不纯物。10.根据权利要求7所述的轴承钢，其特征在于，所述轴承钢的组织特征以铁素体为基体，渗碳体颗粒均匀且弥散分布在所述基体上，所述轴承钢硬度为170～207HBW。2CN115341077A说明书1/5页一种轴承钢及其球化退火方法技术领域[0001]本发明属于轴承钢的生产技术领域，具体涉及一种轴承钢及其球化退火方法。背景技术[0002]轴承钢被广泛应用于冶金设备、精密机械和高铁动车等大型装备领域，主要集中在各类滚动轴承的零部件上，例如滚珠和轴承套圈。轴承用钢的好坏是决定轴承质量的关键因素，高质量轴承钢所具有的优良抗塑性变形、抗摩擦磨损、耐热冲击性能以及可靠性强、使用寿命长等方面的杰出特性，是轴承能在复杂应力状态和高应力值的恶劣工作环境下长时间运行的重要保障。近年来，我国轴承钢产量逐年提高，呈大幅增长的趋势，更加彰显了轴承钢在现代工业体系之中的重要性。[0003]由于GCr15轴承钢中碳含量可达1％左右，较高的碳含量使其在经过热轧空冷后会形成片状珠光体和网状碳化物的混合组织，这种组织硬度高、塑性差，会增加淬火开裂的倾向，并且不适合进行冷加工处理。因此，轴承钢制备过程需要进行长时间的球化退火处理，退火过程中能将热轧态中