一種用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼及其制備方法，其組成重量百分比：碳：0.90～1.15%；錳：0.90～1.15%；硅:0.15～0.40%；鉻:1.60～1.90%；鎳：0.20～0.50%；鉬：0.20～0.50%；鋁:0.015～0.040%；氧≤0.0010%；磷≤0.020%；硫：≤0.020%；鈦≤0.0030%；銅≤0.15%；錫含量≤0.025%；銻含量≤0.015%；砷含量≤0.030%；余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明主要針對大斷面，直徑范圍120mm～380mm的軸承鋼，控制高碳鉻軸承鋼棒材的網(wǎng)狀碳化物控制水平：按SEP1520評定網(wǎng)狀碳化物級別可達到5.3級。
【專利說明】-種用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于黑色金屬材料制備加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及冶金行業(yè)軸承鋼及其制備方 法，具體涉及一種用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊，風(fēng)電設(shè)備是影響我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要制約因素，而 風(fēng)電軸承等核心零部件則是風(fēng)電設(shè)備制備的瓶頸。風(fēng)電軸承屬于風(fēng)電設(shè)備的核心零部件。 由于風(fēng)電設(shè)備的惡劣工況和長壽命高可靠性的使用要求，使得風(fēng)電軸承具有較高的技術(shù)復(fù) 雜度，是公認的國產(chǎn)化難度最大的兩部分---軸承和控制系統(tǒng)之一。
[0003] 風(fēng)電軸承鋼般尺寸規(guī)格較大（直徑> 120mm)，要求鋼材具有均勻的組織。高碳鉻 軸承鋼中碳化物不均勻性主要表現(xiàn)為：碳化物液析、碳化物帶狀、碳化物網(wǎng)狀。
[0004] 網(wǎng)狀碳化物是過共析鋼中沿奧氏體晶粒邊界析出呈網(wǎng)絡(luò)狀分布的過剩二次碳化 物。網(wǎng)狀碳化物的存在，削弱了金屬基體的結(jié)合力，使材料的機械性能顯著降低（特別是疲 勞壽命下降），使沖擊韌性下降，脆性增加。網(wǎng)狀碳化物還增大鋼的充分不均勻性，在網(wǎng)狀碳 化物及其附近，碳和合金元素富集，而離網(wǎng)較遠處則貧乏。網(wǎng)狀碳化物級別的高低將直接影 響風(fēng)電軸承鋼的質(zhì)量。
[0005] GB/T18254規(guī)定供切削加工和冷加工用球化退火鋼材需要考核網(wǎng)狀碳化物；直徑 不大于60mm的球化退火材，網(wǎng)狀碳化物級別氺2. 5級；直徑60?120mm的球化退火材網(wǎng)狀 碳化物氺3級；而直徑大于120_的球化退火材和熱軋材，網(wǎng)狀碳化物沒有明確規(guī)定。隨著 新技術(shù)的發(fā)展，熱加工用的軸承鋼材料越來越多的使用感應(yīng)加熱技術(shù)。即軸承鋼材料通入 中頻或高頻交流電后，在其表面形成同頻率的感應(yīng)電流，將零件表面迅速加熱（幾秒鐘內(nèi) 即可升溫800?1000°C )。然而迅速的溫升造成材料的心部與表面的溫差很大，而加工成 的軸承零件對原始的軸承鋼網(wǎng)狀碳化物組織有很大的遺傳性。因此，控制大尺寸軸承鋼網(wǎng) 狀碳化物的重要性越來越突出。
[0006] 近年來，為改善或消除網(wǎng)狀碳化物，開發(fā)出多種工藝方法，國內(nèi)外，風(fēng)電軸承鋼較 少，主要有以下鋼種：表1
[0007] 表1風(fēng)電軸承鋼主要鋼種
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼，其特征在于，其成分組成的重量百分比為：碳：〇. 90? 1. 15% ;錳：0? 90 ?1. 15% ;硅：0? 15 ?0? 40% ;鉻：1. 60 ?1. 90% ;鎳：0? 20 ?0? 50% ; 鑰：0? 20 ?0? 50% ;鋁：0? 015 ?0? 040% ;氧彡 0? 0010% ;磷彡 0? 020% ;硫：彡 0? 020% ;鈦 彡0? 0030% ;銅彡0? 15% ;錫含量彡0? 025% ;銻含量彡0? 015% ;砷含量彡0? 030% ;余量為Fe 及不可避免的雜質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼，其特征在于，所述的鎳重量百分比 為 0? 25 ?0? 40%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼，其特征在于，所述的鑰重量百分比 為 0? 22 ?0? 45%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼，其特征在于，所述軸承鋼 斷面直徑120?380mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼，其特征在于，所述軸承鋼 的網(wǎng)狀碳化物控制水平：按SEP1520評定網(wǎng)狀碳化物級別達到5. 3級。
6. -種權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼的制備方法，其特征在于，包括如下 步驟：電弧爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼一精煉爐精煉一真空處理爐處理一澆注或模鑄鋼錠一加熱一鍛造 -退火； 在所述加熱步驟中，加熱爐的加熱的溫度1200?1220°C，保溫時間900?llOOmin ; 在所述鍛造步驟中，開鍛溫度1100?1180°C，終鍛溫度850?880°C ; 在所述退火步驟中，批料進入退火爐后升溫800?830°C，保溫16?20小時，然后降溫 至660?700°C，保溫34?42小時。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼的制備方法，其特征在于，在所述加 熱步驟中，加熱爐在450?600°C溫度待料，鋼錠裝爐后保溫100?150min，然后以彡2°C / min的升溫速度升至780?820°C，保溫100?160min，再以彡1. 9°C /min的升溫速度升 至 1200 ?1220°C，保溫 900 ?llOOmin。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼的制備方法，其特征在于，在所述鍛 造步驟中，開鍛溫度1100?1180°C，保溫時間120?180min。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼的制備方法，其特征在于，在所述退 火步驟中，鍛造后批料進入退火爐，以< 1. 7°C /min的升溫速度升至800?830°C，保溫 16?20小時；再以0. 3?0. 7°C /min的降溫速度降至660?700°C，保溫34?42小時。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于風(fēng)電設(shè)備的軸承鋼的制備方法，其特征在于，在所述退 火步驟中，鍛造后批料進入退火爐，退火爐溫度600?650°C。
【文檔編號】C21D8/00GK104451452SQ201310419426
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月13日
【發(fā)明者】劉湘江, 裘旭迪, 傅懿德 申請人:寶鋼特鋼有限公司