一种高速轴承用合金钢材料及其制备方法技术

技术编号:9827161 阅读:115 留言:0更新日期:2014-04-01 16:31
一种高速轴承用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.5-0.7、硅0.7-0.9、锰2.3-2.5、铬1.1-1.3、镍0.6-0.8、铌0.5-0.7、In0.2-0.5、As0.05-0.08、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。本发明专利技术在中碳钢的基础上添加铟、铌等元素,得到的合金钢硬度高、耐冲击、耐磨性好、韧性较好、耐腐蚀的特点,而且加工性能好,能制作精密度高的高速轴承,使用寿命长,不易损坏;本发明专利技术使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本发明专利技术精炼剂用于铸造生产,铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种高速轴承用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.5-0.7、硅0.7-0.9、锰2.3-2.5、铬1.1-1.3、镍0.6-0.8、铌0.5-0.7、In0.2-0.5、As0.05-0.08、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。本专利技术在中碳钢的基础上添加铟、铌等元素,得到的合金钢硬度高、耐冲击、耐磨性好、韧性较好、耐腐蚀的特点,而且加工性能好,能制作精密度高的高速轴承,使用寿命长,不易损坏;本专利技术使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本专利技术精炼剂用于铸造生产,铸件中的气孔度降低1-2度,氧化夹杂物在2级左右。【专利说明】
本专利技术涉及金属材料制备领域,尤其涉及。
技术介绍
泵阀工作的环境多样,恶劣,对材质的要求很高,目前泵阀用的合金钢有多种多样,技术有很大进步,但是仍有很多问题存在,如耐磨性、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性等,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该合金材料具有硬度高、耐冲击、耐磨、加工性能好的优点。本专利技术的技术方案如下: 一种高速轴承用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.5-0.7、硅 0.7-0.9、锰 2.3-2.5、铬 1.1-1.3、镍 0.6-0.8、铌 0.5-0.7、In0.2-0.5、As0.05-0.08、S ≤0.04、P ≤0.04、余量为铁。所述的高速轴承用合金钢材料的生产方法,其特征在于: (I)、准备生铁与废铁按1:1-2比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硅、锰、As ; (2 )铬、镍;(3 )其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为20-24分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以230_240°C /小时速率升温至500_510°C,保温70-80分钟,再以200-210°C /小时速率升温至750_760°C,保温70-80分钟,再以150-1600C /小时速率降温至600-610°C,再以170_190°C /小时速率升温至930-945°C,保温3-4小时;再以150-160°C /小时速率降温至600-610°C,再以200-210°C /小时速率升温至750-760°C,再以150-160°C /小时速率降温至500-510°C,保温70-80分钟;再以150-160°C /小时速率降温至220-230°C,保温2-3小时;再以200_210°C /小时速率升温至300-310°C,再以150-160°C /小时速率降温至200_210°C,再以200_210°C /小时速率升温至530-540°C,保温2-3小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉30-34、竹炭3-5、柠檬酸2_3、氧化钙4-5、天然硅灰石2-3、纳米二氧化钛1-2、四氧化三铁3-4、磷酸二氢钾2_3、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、硝酸钠3-4、硝酸钾2-3 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8_15Mpa下压制成坯,然后,在900-950°C下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。本专利技术的有益效果 本专利技术在中碳钢的基础上添加铟、铌等元素,合理设置原料配比,分批投放原料,合理控制铸后处理温度,得到的合金钢硬度高、耐冲击、耐磨性好、韧性较好、耐腐蚀的特点,而且加工性能好,能制作精密度高的高速轴承,使用寿命长,不易损坏;本专利技术使用部分废铁作为原料,并经过二次精炼,使品质更稳定均一。本专利技术精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。【具体实施方式】一种高速轴承用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.5-0.7、硅 0.7-0.9、锰 2.3-2.5、铬 1.1-1.3、镍 0.6-0.8、铌 0.5-0.7、In0.2-0.5、As0.05-0.08、S≤ 0.04、p≤ 0.04、余量为铁。所述的高速轴承用合金钢材料的生产方法为: (I)、准备生铁与废铁按1:1.5比例作为铁基质来源,将生铁加入投入炉中熔化,进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化,再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等; (2 )、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(I)硅、锰、As ; (2 )铬、镍;(3 )其他剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为22分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以235°C /小时速率升温至505°C,保温75分钟,再以205°C /小时速率升温至755°C,保温75分钟,再以155°C /小时速率降温至605°C,再以180°C /小时速率升温至937°C,保温3.5小时;再以155°C /小时速率降温至605°C,再以205°C/小时速率升温至755°C,再以155°C /小时速率降温至505°C,保温75分钟;再以1550C /小时速率降温至225°C,保温2.5小时;再以205°C /小时速率升温至305°C,再以155°C /小时速率降温至205°C,再以205°C /小时速率升温至535°C,保温2.5小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉32、竹炭4、柠檬酸2.5、氧化钙4.5、天然硅灰石2.5、纳米二氧化钛1.5、四氧化三铁3.5、磷酸二氢钾2.5、玉石粉3.5、蒙脱石1.5、硝酸钠3.5、硝酸钾2.5 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成150目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2.5%的硅烷偶联剂KH-550U.5%的纳米碳粉,混合均匀后,在12Mpa下压制成坯,然后,在930°C下煅烧3.5小时,冷却后,再粉碎成200目粉末,即得。本专利技术高速轴承用合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1380MPa,屈服强度973MPa,延伸率12%,断面收缩率21 %,冲击吸收功56J,冲击韧性66J/cm2,硬度295HB。【权利要求】1.一种高速轴承用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.5-0.7、硅 0.7-0.9、锰 2.3-2.5、铬 1.1-1.3、镍 0.6-0.8、铌 0.5-0.7、In0.2-0.5、As0.05-0.08、S ≤ 0.04、P ≤ 0.04、余量为铁。2.根据权利要求1所述的高速轴承用合金钢材料的生产方法,其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速轴承用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.5?0.7、硅0.7?0.9、锰2.3?2.5、铬1.1?1.3、镍0.6?0.8、铌0.5?0.7、In0.2?0.5、As0.05?0.08、S≤0.04、P≤0.04、余量为铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:潘三博
申请(专利权)人:安徽省智汇电气技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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