【技术实现步骤摘要】
本申请涉及材料领域，尤其涉及一种汽车用超高耐磨性轴承钢、轴承和汽车。
技术介绍
1、轴承、同步器、离合器盘和齿轮等汽车传动系统部件在汽车运行过程中会经历大量的摩擦和磨损，因此会使用耐磨性好的材料，如合金钢。汽车传动装置（尤其是汽车同步器）在长时间和高负荷的工作条件下容易发生失效，其中耐磨性是决定传动装置性能和寿命的关键因素。由于同步器耐磨性不足可能会导致部件失效或断裂，从而导致车辆性能下降甚至失控，进而导致交通事故频发。因此提高汽车用传动装置的耐磨性是延长其使用寿命、降低维修成本和提高生产效率的关键。通过标准的磨损试验来评估材料在特定摩擦条件下的耐磨性能。目前汽车常用轴承钢材料为20crni2mo，该合金在具备较好的强韧性的基础上，具备一定的耐磨性，在汽车传动部件中应用广泛，但其仍具备一定的局限性，在长时间和高负荷的使用环境中，寿命较低，极易失效，导致事故发生。
2、申请号cn202311444959.x的专利申请公开了一种磨损量仅为0.0019mg的齿轮钢及生产方法，该专利技术添加了mgo、tio2、zro2等较多种类的纳米粒子，不仅纳米粒子粒径较大，而且相较于传统材料仅仅能够略微减少磨损。
3、申请号cn202410146613.x的专利申请公开了一种低合金耐磨钢的稀土处理方法，该专利技术将稀土元素加入钢液中有一定的喷溅危险性，所得钢材磨损失重量降低20%以上。但是其各项性能还难以满足实际需要。
4、申请号cn202010174056.4的专利申请了一种高耐磨齿轮钢的制造方法，该专利技术不
5、因此，本专利技术提供了一种汽车用超高耐磨性轴承钢，对汽车用超耐磨材料的发展至关重要。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种汽车用超高耐磨性轴承钢、轴承和汽车，以解决上述问题。
2、为实现以上目的，本申请采用以下技术方案：
3、一种汽车用超高耐磨性轴承钢，以质量百分比计算，由以下成分组成：
4、c0.17-0.23%、si0.20-0.40%、cr0.35-0.65%、mn0.40-0.70%、ni1.60-2.00%、mo0.20-0.30%、cu≤0.30%、p≤0.03%、s≤0.03%、mg0.03-1.2%，余量为fe和不可避免的杂质元素；
5、所述汽车用超高耐磨性轴承钢的制备方法包括：
6、将粒径为10-30nm的纳米氧化镁粒子、表面改性剂和缓冲剂混合，加热搅拌得到纳米氧化镁粒子混合液，然后加入过硫酸铵继续加热搅拌的得到改性粒子混合液；将所述改性粒子混合液进行离心分离后固体使用乙醇进行离心清洗，干燥、350-500℃烧结得到改性粒子；所述表面改性剂包括多巴胺盐酸盐和/或氧化铁，所述缓冲剂包括三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液、有机酸、氨水中的一种或多种；
7、将所述汽车用超高耐磨性轴承钢的其它原料在惰性气体气氛下进行熔炼，全部熔化之后按照所述汽车用超高耐磨性轴承钢的总质量的0.05-2%加入所述改性粒子，保温后将钢液进行浇铸、水冷得到铸锭；
8、将所述铸锭在850-950℃保温1-2h进行第一淬火处理，然后在750℃-820℃保温1-2h进行第二淬火处理，然后在150-300℃回火处理1-3h得到所述汽车用超高耐磨性轴承钢。
9、优选地，所述汽车用超高耐磨性轴承钢以质量百分比计算，由以下成分组成：
10、c0.19-0.23%、si0.25-0.35%、cr0.45-0.65%、mn0.55-0.70%、ni1.60-2.00%、mo0.20-0.30%、cu≤0.25%、p≤0.03%、s≤0.02%、mg0.03-1.2%，余量为fe和不可避免的杂质元素。
11、优选地，所述纳米氧化镁粒子的粒径为10-20nm，使用前过2000目筛网去除结块。
12、优选地，所述表面改性剂为多巴胺盐酸盐，所述缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液。
13、优选地，所述纳米氧化镁粒子、所述表面改性剂和所述过硫酸铵的质量比为（1-2）：2：（0.7-1.2）；
14、所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液的浓度为0.05-0.1mol/l，所述三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液与所述纳米氧化镁粒子、所述表面改性剂和所述过硫酸铵的体积质量比为（300-500）ml：（3.7-5.2）g。
15、优选地，所述加热搅拌的温度为50-80℃，搅拌速度为200-1000r/min；
16、所述烧结的保温时间为2-4h。
17、优选地，所述改性粒子的表面具有厚度为5-10nm的碳膜。
18、优选地，所述第一淬火处理、所述第二淬火处理的时间各自独立的为1-2h，所述回火处理的时间为1-3h；
19、所述第一淬火处理、所述第二淬火处理的方式各自独立的为油淬和/或水淬。
20、本申请还提供一种轴承，其原料包括所述的汽车用超高耐磨性轴承钢。
21、本申请还提供一种汽车，包括所述的轴承。
22、与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
23、本申请提供的汽车用超高耐磨性轴承钢，通过对外加单一改性后的纳米粒子提升产品强韧性、耐磨性的成分设计，对各元素及其含量的优化，从而降低了产品的合金添加成本。这种设计提高了钢材的综合性能，并保证了钢材的超高耐磨性。按照当前市场合金价格计算，每吨钢的经济效益可增加90-100元/吨。
24、本申请提供的汽车用超高耐磨性轴承钢，采用外加纳米粒子冶炼生产，可以在保证其强度的基础上，提高材料的韧性和耐磨性能，提高了钢材的综合力学性能，解决了轨道交通、船舶海工和风电能源等强韧性、耐磨性问题。
25、本申请提供的汽车用超高耐磨性轴承钢，可广泛应用于轴承、同步器、离合器盘和齿轮等汽车传动系统部件的制造。
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1.一种汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，以质量百分比计算，由以下成分组成：
2.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，以质量百分比计算，由以下成分组成：
3.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述纳米氧化镁粒子的粒径为10-20nm，使用前过2000目筛网去除结块。
4.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述表面改性剂为多巴胺盐酸盐，所述缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液。
5.根据权利要求4所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述纳米氧化镁粒子、所述表面改性剂和所述过硫酸铵的质量比为（1-2）：2：（0.7-1.2）；
6.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述加热搅拌的温度为50-80℃，搅拌速度为200-1000r/min；
7.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述改性粒子的表面具有厚度为5-10nm的碳膜。
8.根据权利要求1-7任一项所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于
9.一种轴承，其特征在于，其原料包括权利要求1-8任一项所述的汽车用超高耐磨性轴承钢。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的轴承。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，以质量百分比计算，由以下成分组成：
2.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，以质量百分比计算，由以下成分组成：
3.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述纳米氧化镁粒子的粒径为10-20nm，使用前过2000目筛网去除结块。
4.根据权利要求1所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述表面改性剂为多巴胺盐酸盐，所述缓冲剂为三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液。
5.根据权利要求4所述的汽车用超高耐磨性轴承钢，其特征在于，所述纳米氧化镁粒子、所述表面改性剂和所述过硫酸铵的质量比为（1-2）：2：（0...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨树峰，刘威，张媛婷，魏光升，王锦，车智超，陈玉凤，戚泽鑫，王明月，樊怡博，张常乐，孙烨，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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