具有改善的耐疲劳性的轴承钢及其制造方法_3

文档序号:9859502阅读:来源:国知局
火可以在约150至190°C的温度下进行约0. 5至2小时。
[0064] 在其中淬火温度小于约840°C或淬火时间小于约0. 5小时的情况下,由于淬火组 织并不均勾,可能会发生材料偏差(material deviation),并且在其中淬火温度大于约 860°C或淬火时间大于约2小时的情况下,通过一次和二次球化热处理可以溶解形成的球 化复合碳化物。
[0065] 在其中回火温度小于约150°C或回火时间小于约0. 5小时的情况下,由于难以确 保物理性能,如轴承钢的韧性,以及在其中回火温度大于约190°C或回火时间大于约2小时 的情况下,由于轴承钢的硬度等迅速下降,可能难以改善耐久寿命。
[0066] 同时,在其中第一步骤的一次球化热处理温度和第三步骤的二次球化热处理温度 各自小于约720°C或球化热处理时间小于约4小时的情况下,需要大量复合碳化物的球化 时间,并且因此制造成本可能迅速增加。
[0067] 另一方面,在其中一次和二次球化热处理温度大于约850°C的情况下,由于形成的 复合碳化物已溶解,在冷却过程中形成薄片型复合碳化物,而不是球状复合碳化物的可能 性显著增加。
[0068] 在其中一次和二次球化热处理时间大于约8小时的情况下,复合碳化物的球化率 可能会减慢从而迅速增加了制造成本。
[0069] [实施例]
[0070] 以下,通过实施例更详细地说明本发明构思。这些实施例仅用于说明本发明构思, 并且本发明构思的范围并不应解释为限于这些实施例,这对于本领域技术人员是显而易见 的。
[0071] 为了检查物理性质,如根据本发明构思制成的轴承钢的硬度和耐久寿命,制造了 具有下表1中描述的组分的比较实施例1至4和实施例1至3。
[0072]
[0073] 在表1的比较实施例1至4和实施例1至3中,在制造过程中,一次球化热处理 温度设定为约800°C,二次球化热处理温度设定为约720Γ,淬火温度和时间分别设定为约 850°C和约1小时,以及回火温度和时间分别设定为约150°C和约1小时。
[0074] 比较实施例1至4并不包括钒(V)和铌(Nb)中的一种或多种,或者即使包括所述 一种或多种,钒(V)或铌(Nb)的含量范围超过了本发明构思的含量范围。
[0075] 相反,实施例1至3包括钒(V)和铌(Nb)中的一种或多种,并且其含量范围满足 本发明构思的含量范围。
[0076] 如上所述,为了检查具有不同的组成和含量的比较实施例1至4和实施例1至3 的物理性质之间的差异,所述物理性质进行比较,并列于下表2中。
[0077] 表 2
[0078]
[0079] 表2是这样的表,其中比较了比较实施例和实施例的在室温下的硬度、在300°C下 的硬度以及在6. 2GPa的表面压力条件下在150°C下的旋转弯曲疲劳试验机针对L10寿命的 旋转次数(rotation number),以及考虑这些硬度和旋转次数的耐久寿命。
[0080] 此处,在所述硬度的情况下,使用利用Micro Vickers硬度测试仪的KS B 0811测 量方法。如通过表2可以发现,可以看出,实施例1至3与比较实施例1至4相比,在25°C的 室温下的硬度要高出约10%,并且实施例1至3与比较实施例1至4相比,在加热至300°C 状态下的硬度也高出约10%。
[0081] 在150°C下测得旋转弯曲疲劳试验机的旋转次数以及使用KS B ISO 1143测量方 法(其中使用旋转弯曲疲劳试验机)测量4_的标准线直径的L10寿命。L10寿命是样品 的等级疲劳寿命(rating fatigue life),并且表示直至样本的10%遭到破坏时旋转弯曲 疲劳试验机的总旋转次数。
[0082] 在这种情况下,可以发现的是在6. 2GPa的表面压力条件下在150°C下针对L10寿 命的旋转弯曲疲劳试验机的旋转次数的情况下,实施例1至3的平均值是17, 536, 667次, 并且是比较实施例1至4的平均值8, 750, 000的约2倍更高。
[0083] 为了比较基于旋转弯曲疲劳试验机的旋转次数的比较实施例1至4和实施例1 至3的耐久寿命,将比较实施例1的旋转弯曲疲劳试验机的旋转次数8, 400, 000次设置为 100%的耐久寿命的标准,并且基于作为标准的比较实施例1的旋转弯曲疲劳试验机的旋 转次数,比较实施例2至4和实施例1至3的旋转弯曲疲劳试验机旋转次数之间的升高和 下降表示为百分数。
[0084] 即,用于比较比较实施例1至4和实施例1至3的耐久寿命的百分数是表示基于 比较实施例1的剩余比较实施例2至4和实施例1至3的旋转弯曲疲劳试验机的旋转次数 的相对增加和下降的程度的值。
[0085] 此处,通过比较比较实施例和实施例的耐久寿命,可以看出,类似旋转弯曲疲劳试 验机的旋转次数,实施例1至3的耐久寿命是比较实施例1至4的耐久寿命的约两倍更高。
[0086] 因此,可以通过实验证实的是满足根据本发明构思的组分和含量范围,并且通过 根据本发明构思热的处理方法制造的实施例1至3包括各种复合碳化物等,并且因此具有 比比较实施例1至4的那些更好的强度和耐久寿命。
[0087] 如上面描述的,本发明构思已经相对于本发明构思的【具体实施方式】进行了说明, 但这些实施方式仅是说明性的,并且本发明构思不限于此。描述的实施方式可以由本发明 构思所属领域的技术人员改变或修改,而不偏离本发明构思的范围,并且各种变更和修改 可以在本发明构思的技术精神的范围内和随附权利要求的等效范围内。
【主权项】
1. 一种轴承钢,包括: 基于所述轴承钢的总重量, 1. Owt% 至 1. 3wt% 的碳; 0· 9wt % 至 1. 6wt % 的娃; 0· 5wt % 至 1. Owt % 的猛; 1. 5wt% 至 2. 5wt% 的镍; 1. 5wt% 至 2. 5wt% 的络; 0· 2wt % 至 0· 5wt % 的钼; 0· Olwt% 至 0· 06wt% 的错; 0· Olwt% 至 0· lwt% 的铜; 选自由大于〇wt%且小于0. 38wt%的f凡和大于Owt%且小于0. 02wt%的银组成的组中 的至少一种;以及 余量的铁。2. 根据权利要求1所述的轴承钢,其中,所述轴承钢含有至多0.006wt %的氮、 0· OOlwt% 的氧、0· 03wt% 的磷和 0· Olwt% 的硫。3. -种制造轴承钢的方法,包括以下步骤: 在720至850°C下将包含以下各项的合金的线材一次球化4至8小时: 基于所述轴承钢的总重量, 1. Owt% 至 1. 3wt% 的碳; 0· 9wt % 至 1. 6wt % 的娃; 0· 5wt % 至 1. Owt % 的猛; 1. 5wt% 至 2. 5wt% 的镍; 1. 5wt% 至 2. 5wt% 的络; 0· 2wt % 至 0· 5wt % 的钼; 0· Olwt% 至 0· 06wt% 的错; 0· Olwt% 至 0· lwt% 的铜; 选自由大于〇wt%且小于0. 38wt%的f凡和大于Owt%且小于0. 02wt%的银组成的组中 的至少一种;以及 余量的铁; 将一次球化的线材拉丝; 在720至850°C下将拉丝的线材二次球化4至8小时; 锻造二次球化的线材,以形成所述轴承钢;以及 将所述轴承钢淬火、快速冷却、和回火。4. 根据权利要求3所述的方法,其中,所述淬火步骤在840至860°C下进行0. 5至2小 时,以及所述回火在150至190°C下进行0. 5至2小时。5. 根据权利要求3所述的方法,其中,将线材一次球化的步骤包括将选自由Me 3C、 Me7C3、Me23C6和MeC碳化物组成的组中的至少一种球化,其中,Me是金属离子。6. 根据权利要求5所述的方法,其中,所述Me 3C、Me7C3、Me23C6碳化物中的Me是选自由 铬、铁和锰组成的组中的至少一种。7.根据权利要求5所述的方法,其中,所述MeC碳化物中的Me是选自由铬、铁、钒、铌和 钼组成的组中的至少一种。
【专利摘要】本发明涉及具有改善的耐疲劳性的轴承钢及其制造方法。所述轴承钢包含1.0至1.3wt%的碳;0.9至1.6wt%的硅;0.5至1.0wt%的锰;1.5至2.5wt%的镍;1.5至2.5wt%的铬;0.2至0.5wt%的钼;0.01至0.06wt%的铝;0.01至0.1wt%的铜;选自由大于0wt%且小于0.38wt%的钒和大于0wt%且小于0.02wt%的铌组成的组中的至少一种;以及余量的铁。
【IPC分类】C22C38/48, C22C38/46, C21D8/06, C22C38/44
【公开号】CN105624579
【申请号】CN201510684403
【发明人】车星澈, 李始烨, 高永尚, 裴文基, 洪承贤
【申请人】现代自动车株式会社
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年10月20日
【公告号】DE102015220299A1, US20160145724
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