本發(fā)明涉及鋼球技術領域，尤其涉及一種內韌外硬軸承鋼球。

背景技術：

軸承鋼球的工作環(huán)境常要承受周期性的載荷、高的接觸應力、一定的沖擊韌性等，因此要保證軸承鋼球的使用壽命就要軸承鋼球應具有高而且均勻的硬度、高的耐磨性、高的接觸疲勞強度、高的彈性極限和一定的沖擊韌性。

目前現(xiàn)有軸承鋼球主要采用高碳軸承鋼gcr15作為原料，其具有硬度高，耐磨性能好的優(yōu)點，但是其沖擊韌性較低，容易開裂；隨著現(xiàn)代技術的發(fā)展，軸承的使用量越來越大，對軸承的要求越來越高，現(xiàn)有為滿足軸承內韌外硬的特性，需要提供新的軸承鋼球。

技術實現(xiàn)要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發(fā)明提出了一種內韌外硬軸承鋼球，本發(fā)明具有良好的韌性、硬度和抗疲勞性能。

本發(fā)明提出的一種內韌外硬軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.3-0.35％，cr：10-11％，si：0.22-0.33％，mn：0.2-0.4％，mo：2.1-2.5％，nb：0.01-0.03％，cu：0.04-0.1％，co：4-4.3％，v：0.1-0.2％，s≤0.02％，p≤0.02％和ni，余料為fe；

其中，滿足“ni＝c×(co-mo)×100”的表達式。

優(yōu)選地，在內韌外硬軸承鋼球的制備過程中，需進行碳氮共滲處理，其中，碳氮共滲的溫度為870-890℃，碳氮共滲時間為3-3.5h，氮碳共滲的氣氛為丙烷和氨氣。

優(yōu)選地，碳氮共滲的滲層厚度為0.8-1.1mm。

優(yōu)選地，在內韌外硬軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、硅、錳、鉬、鈮、銅、鈷、釩、鎳，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠；取球形鑄錠，進行碳氮共滲，淬火，一次深冷，一次回火，二次深冷，二次回火處理得到內韌外硬軸承鋼球。

優(yōu)選地，出爐澆鑄的溫度為1400-1440℃。

優(yōu)選地，淬火的具體步驟為：升溫至930-980℃，保溫70-90min，水淬至室溫。

優(yōu)選地，一次深冷和二次深冷的具體步驟相同，一次回火和二次回火的具體步驟相同。

優(yōu)選地，深冷的具體步驟為：降溫至-60至-65℃，保溫50-70min，自然升溫至室溫。

優(yōu)選地，回火的具體步驟為：升溫至230-250℃，保溫3-5h，冷卻至室溫得到內韌外硬軸承鋼球。

本發(fā)明通過增加cr含量，來增加本發(fā)明的硬度、耐磨性和耐腐蝕性；降低c含量，增加本發(fā)明的韌性；并通過限定ni＝c×(co-mo)×100的關系式，co、mo協(xié)同作用，抑制高溫鐵素體形成，促進m2x型第二相析出，固溶強化、析出強化，并能提高鋼的高溫強度，并配以ni平衡cr當量，抑制高溫鐵素體，保證淬火、深冷、回火處理后存留合適含量的殘余奧氏體，大大增加本發(fā)明的韌性；并通過各元素的相互配合，使得鋼球的內部組織由馬氏體、殘余奧氏體和彌散分布的納米級第二相混合組成，再配以合適的淬火、深冷、回火處理，從而使得鋼球內部得到均勻細小的再結晶晶粒，并使高含量的合金成分產(chǎn)生固溶強化和第二相析出強化，從而大大增加本發(fā)明的硬度、強度和韌性，并使硬度、強度和韌性相互協(xié)調；再配以合適的碳氮共滲處理工藝，達到合適的滲層厚度，從而使得鋼球表面具有較高的硬度和良好的抗疲勞性；上述各元素以合適比例相互配合，并配以合適的制備工藝，使得本發(fā)明具有良好的韌性、硬度和抗疲勞性能。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種內韌外硬軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.33％，cr：10.5％，si：0.28％，mn：0.3％，mo：2.3％，nb：0.02％，cu：0.07％，co：4.15％，v：0.15％，s≤0.02％，p≤0.02％，ni：0.61％，余料為fe。

實施例2

一種內韌外硬軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.3％，cr：11％，si：0.22％，mn：0.4％，mo：2.1％，nb：0.03％，cu：0.04％，co：4.3％，v：0.1％，s≤0.02％，p≤0.02％，ni：0.66％，余料為fe；

其中，在內韌外硬軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、硅、錳、鉬、鈮、銅、鈷、釩、鎳，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1440℃；取球形鑄錠，升溫至870℃，在丙烷和氨氣的氣氛中，保溫3.5h進行碳氮共滲，升溫至930℃，保溫90min，水淬至室溫，一次深冷，一次回火，二次深冷，二次回火得到內韌外硬軸承鋼球，其中，一次深冷和二次深冷的具體步驟相同，一次回火和二次回火的具體步驟相同，深冷的具體步驟為：降溫至-60℃，保溫70min，自然升溫至室溫；回火的具體步驟為：升溫至230℃，保溫5h，冷卻至室溫得到內韌外硬軸承鋼球。

實施例3

一種內韌外硬軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.35％，cr：10％，si：0.33％，mn：0.2％，mo：2.5％，nb：0.01％，cu：0.1％，co：4％，v：0.2％，s≤0.02％，p≤0.02％，ni：0.525％，余料為fe；

其中，在內韌外硬軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、硅、錳、鉬、鈮、銅、鈷、釩、鎳，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1400℃；取球形鑄錠，升溫至890℃，在丙烷和氨氣的氣氛中，保溫3h進行碳氮共滲，升溫至980℃，保溫70min，水淬至室溫，一次深冷，一次回火，二次深冷，二次回火得到內韌外硬軸承鋼球，其中，一次深冷和二次深冷的具體步驟相同，一次回火和二次回火的具體步驟相同，深冷的具體步驟為：降溫至-65℃，保溫50min，自然升溫至室溫；回火的具體步驟為：升溫至250℃，保溫3h，冷卻至室溫得到內韌外硬軸承鋼球。

實施例4

一種內韌外硬軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.32％，cr：10.8％，si：0.25％，mn：0.35％，mo：2.2％，nb：0.025％，cu：0.06％，co：4.2％，v：0.17％，s≤0.02％，p≤0.02％，ni：0.64％，余料為fe；

其中，在內韌外硬軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、硅、錳、鉬、鈮、銅、鈷、釩、鎳，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1430℃；取球形鑄錠，升溫至875℃，在丙烷和氨氣的氣氛中，保溫3.4h進行碳氮共滲，升溫至940℃，保溫85min，水淬至室溫，一次深冷，一次回火，二次深冷，二次回火得到內韌外硬軸承鋼球，其中，一次深冷和二次深冷的具體步驟相同，一次回火和二次回火的具體步驟相同，深冷的具體步驟為：降溫至-61℃，保溫65min，自然升溫至室溫；回火的具體步驟為：升溫至235℃，保溫4.5h，冷卻至室溫得到內韌外硬軸承鋼球。

實施例5

一種內韌外硬軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.34％，cr：10.2％，si：0.3％，mn：0.25％，mo：2.4％，nb：0.015％，cu：0.08％，co：4.1％，v：0.13％，s≤0.02％，p≤0.02％，ni：0.578％，余料為fe；

其中，在內韌外硬軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、硅、錳、鉬、鈮、銅、鈷、釩、鎳，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1410℃；取球形鑄錠，升溫至885℃，在丙烷和氨氣的氣氛中，保溫3.2h進行碳氮共滲，升溫至970℃，保溫75min，水淬至室溫，一次深冷，一次回火，二次深冷，二次回火得到內韌外硬軸承鋼球，其中，一次深冷和二次深冷的具體步驟相同，一次回火和二次回火的具體步驟相同，深冷的具體步驟為：降溫至-63℃，保溫55min，自然升溫至室溫；回火的具體步驟為：升溫至245℃，保溫3.5h，冷卻至室溫得到內韌外硬軸承鋼球。

對實施例1-5進行性能測試，結果如下：

由上表可以看出本發(fā)明韌性好，表面硬度高，抗疲勞性能好。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據(jù)本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。