一种高速列车轴承用钢坯的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，所述轴承用钢坯的化学成分以重量百分数计由下列组分组成：C：0.26-0.30，Si：0.4-0.6，Mn：0.2-0.4，Cr：1.8-2.0，Ni：5.5-5.7，Mo：1.6-1.8，Ti：0.04-0.06，V：0.1-0.2，B：0.001-0.003，P≤0.008，S≤0.010，余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤：1）冶炼铸坯：采用真空感应和真空自耗工艺相结合超纯净冶炼工艺，使得钢的成分满足上述限定；2）锻造：开锻温度在1130-1150℃，终锻温度910-930℃；锻造成轴承坯。
【专利说明】一种高速列车轴承用钢坯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶金【技术领域】，尤其涉及一种高速列车轴承用钢坯的制备方法。【背景技术】
[0002]轴承作为高速列车、特殊车辆、冶金及工程机械传动系统的关键构件，其不仅是整机性能、寿命和可靠性的制约因素，同时影响整机的稳定性、安全性。随着传递能量增加，转速、温度和寿命增加，特别是高速列车剧烈的蛇行运动所导致的轮对轴承强烈的冲击作用以及轧机轴承的高冲击载荷，要求轴承具有更高承载能力，即轴承钢芯部高强韧性，表面超硬化；轴承在高速、高冲击状态下能够连续稳定可靠的工作，例如高铁轮对轴承单元检修里程要求达到120万公里，因此轴承钢高强韧下的高可靠性、长寿命、高稳定性显得至关重要。
[0003]目前国内轴承热处理工艺水平发展较快，借鉴欧美先进轴承材料和工艺，国内高性能外径超过200_大型轴承开发取得了显著进步。高铁轴承由渗碳轴承钢制造，轴承钢芯部具有良好韧性，渗碳表面硬度高，可以承受强烈冲击载荷，抗疲劳性能好。尽管美国、欧洲和日本在高性能渗碳轴承材料方面遵循的标准不同，选用轴承材料也有所差异。冶金质量与精细组织显著影响高速列车等高性能轴承的可靠安全性为人们所共识。我国汽车、铁路、装甲车辆和舰船发动机以及传动系统上的轴承，因服役条件不同，轴承用钢分别采用20CrNiMo、18Cr2Ni4WA和12CrNi3A等渗碳钢。另外，国内外轴承使用工况不同，如我国高速铁路轮对轴承相比国外其服役环境更为苛刻与复杂，表现为运行时间较长，温度变化较大，钢轨质量及其平直度等影响作用等。对高速列车用轴承钢特别是轮对轴承用钢提出更高和更为综合的性能与质量要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，该轴承用钢坯具有优异的疲劳性能，并且具有良好的强韧性以及良好的抗冲击性能。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，所述轴承用钢坯的化学成分以重量百分数计由下列组分组成:c:0.26-0.30，Si:0.4-0.6，Mn:0.2-0.4，Cr:1.8-2.0, N1:5.5-5.7，Mo:1.6-1.8，Ti:0.04-0.06，V:0.1-0.2，B:0.001-0.003，P ≤ 0.008，S ≤ 0.010，余为 Fe
及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤:
[0007]1)冶炼铸坯:采用真空感应和真空自耗工艺相结合超纯净冶炼工艺，使得钢的成分满足上述限定；
[0008]2)锻造:开锻温度在1130_1150°C，终锻温度910_930°C ;锻造成轴承坯。
[0009]本发明具有如下有益效果:
[0010]本发明通过对化学成分的调整，通过对Cr、N1、Mo含量的控制，以调整钢的强韧性，并调配T1、V和B的含量，使得钢中生成适量的碳化物并且分布均匀，大小合适。从而使得发明钢晶粒细小，组织精细、强度、韧性和疲劳性能获得大幅度提高，其力学性能为:抗拉强度Rm≥1500MPa，冲击功Aku≥145J，接触疲劳寿命在4000MPa应力下循环次数达到IO9 ；循环次数IO7下弯曲疲劳极限强度不小于970MPa。因而适于高速列车轴承的使用。
【具体实施方式】
[0011]实施例一
[0012]一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，所述轴承用钢坯的化学成分以重量百分数计由下列组分组成:c:0.26，Si:0.6，Mn:0.2，Cr:2.0, N1:5.5，Mo:1.8，T1:0.04，V:0.2，B:0.001，P < 0.008, S ^ 0.010，余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤:
[0013]I)冶炼铸坯:采用真空感应和真空自耗工艺相结合超纯净冶炼工艺，使得钢的成分满足上述限定；
[0014]2)锻造:开锻温度在1130°C，终锻温度930°C ;锻造成轴承坯。
[0015]实施例二
[0016]一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，所述轴承用钢坯的化学成分以重量百分数计由下列组分组成:c:0.30，Si:0.4，Mn:0.4，Cr:1.8，N1:5.7，Mo:1.6，T1:0.06，V:0.1，B:0.003，P ( 0.008, S ^ 0.010，余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤:
[0017]I)冶炼铸坯:采用真空感应和真空自耗工艺相结合超纯净冶炼工艺，使得钢的成分满足上述限定；
[0018]2)锻造:开锻温度在1150°C，终锻温度910°C ;锻造成轴承坯。
[0019]实施例三
[0020]一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，所述轴承用钢坯的化学成分以重量百分数计由下列组分组成:c:0.28，Si:0.5，Mn:0.3，Cr:1.9，N1:5.6，Mo:1.7，T1:0.05，V:0.15，B:0.002，P ( 0.008，S^0.010，余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤:
[0021]I)冶炼铸坯:采用真空感应和真空自耗工艺相结合超纯净冶炼工艺，使得钢的成分满足上述限定；
[0022]2)锻造:开锻温度在1140°C，终锻温度920°C ;锻造成轴承坯。
【权利要求】
1.一种高速列车轴承用钢坯的制备方法，其特征在于，所述轴承用钢坯的化学成分以重量百分数计由下列组分组成:c:0.26-0.30，Si:0.4-0.6，Mn:0.2-0.4，Cr:1.8-2.0, Ni:.5.5-5.7, Mo:1.6-1.8, T1:0.04-0.06, V:0.1-0.2, B:0.001-0.003, P ( 0.008, S ( 0.010，余为Fe及不可避免的杂质；所述制备方法包括如下步骤: 1)冶炼铸坯:采用真空感应和真空自耗工艺相结合超纯净冶炼工艺，使得钢的成分满足上述限定； 2)锻造:开锻温度 在1130-1150°C，终锻温度910-930°C ;锻造成轴承坯。
【文档编号】B21J1/04GK103805891SQ201210442779
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月8日 优先权日:2012年11月8日
【发明者】林永峰 申请人:无锡新三洲特钢有限公司