專利名稱：不銹鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有更高硬度和抗裂性、另一方面耐腐蝕性不受影響的不銹鋼。
本領(lǐng)域中已知的最常見的滾珠軸承不銹鋼是440C，其包含約0.95-1.20wt％的C、16-18wt％的Cr、0.75wt％的Mo、＜1.0wt％的Si、＜1.0wt％的Mn、＜0.4wt％的P、＜0.03wt％的S。此等不銹鋼在以常規(guī)方式硬化后，在約1040℃下被奧氏體化。最終硬度約為HRC 58-60。
對(duì)于某些應(yīng)用，該硬度從長期看還不夠，使得必須定期更換滾珠軸承組件。如果出現(xiàn)裂紋，該更換是必須的。裂紋的產(chǎn)生源自于淬火。
440C鋼的其他應(yīng)用是在刀具中。但是，在某些情況下也發(fā)現(xiàn)與滾珠軸承鋼相同的缺陷，耐磨損性不足，而且在淬火期間有產(chǎn)生裂紋的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是提供具有更高硬度但裂紋產(chǎn)生趨勢不增加的不銹鋼。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是用包括以下組分的不銹鋼實(shí)現(xiàn)的0.8-1.4wt％的C、18-26wt％的Cr、2-4wt％的Ni、0-1wt％的Mo、0wt％的Pb、和＜0.6wt％的Si。由于上述組成，可將奧氏體化的溫度降低至低于1050℃，更特殊的是降低至低于1040℃，例如降低至950℃。降低奧氏體化的溫度可節(jié)省熱處理費(fèi)用，而且發(fā)現(xiàn)在隨后的淬火期間還可降低發(fā)生裂紋的趨勢。鎳的百分含量將對(duì)所得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。與存在一些鐵素體的現(xiàn)有技術(shù)相反，根據(jù)本發(fā)明主要是針對(duì)實(shí)現(xiàn)完全的奧氏體結(jié)構(gòu)。該奧氏體在淬火期間將轉(zhuǎn)化為馬氏體。如果存在鐵素體，所述轉(zhuǎn)化將不能自動(dòng)進(jìn)行。但是，如果鎳的百分含量過高，也影響硬化。
碳的百分含量可高至1.4％。高于1.4％的碳將導(dǎo)致硬化問題。
更具體而言，上述不銹鋼包含0.9-1.0wt％的C。鉻的百分含量優(yōu)選在20-24wt％之間。上述不銹鋼可用于任何可以想象的應(yīng)用中，例如刀具。但是，特殊的應(yīng)用是在滾珠軸承領(lǐng)域?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上述不銹鋼的耐腐蝕性是足夠的，這是因?yàn)槿绻诩s840℃以上的溫度被奧氏體化，約13-14wt％的Cr將溶解在FCC相中。硬化可通過爐硬化在待制造的組件的整個(gè)過程中進(jìn)行，或者可使用表面硬化。
通過軋制和機(jī)加工或者通過粉末冶金法，可實(shí)現(xiàn)由上述不銹鋼制得物品。如果所述物品具有復(fù)雜形狀，則后一種方法是有吸引力的。
需要聲明的是，日本專利申請(qǐng)60-210837/62-70551公開了用于制造閥座(valve seats)的鋼粉。為此目的，需引入Pb或Sn用于自潤滑，這在閥座時(shí)被認(rèn)為是必須的。沒有有關(guān)熱處理和所得硬度的信息。
可參考以下實(shí)施例來進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
由該鋼制得的滾珠軸承組件的表面的Vickers硬度在HV1860-890(HRC 66-67)之間。
上述不銹鋼可具體地用于激光熔融處理是不可能的應(yīng)用中。但是，應(yīng)理解的是，上述不銹鋼有許多在所附權(quán)利要求書范圍之內(nèi)的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.不銹鋼，其包含0.8-1.4wt％的C、18-26wt％的Cr、2-4wt％的Ni、0-1wt％的Mo、0wt％的Pb、和＜0.6wt％的Si。
2.如權(quán)利要求1所述的不銹鋼，其包含0.7-0.9wt％的C。
3.如權(quán)利要求1或2所述的不銹鋼，其包含20-24wt％的Cr。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的滾珠軸承不銹鋼。
5.制造組件的方法，其包括由具有如權(quán)利要求1-3之一所述的組成的鋼制成物品，在800-1050℃下進(jìn)行奧氏體化，然后硬化。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，奧氏體化在930-970℃之間進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，硬化包括爐硬化。
8.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，硬化包括表面硬化。
9.如權(quán)利要求5-8之一所述的方法，其中，所述硬化的進(jìn)行使?jié)L珠軸承組件的表面具有HRC 60-70之間的硬度。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述硬度約為HRC 66-67。
11.如權(quán)利要求5-10之一所述的方法，其中，所述組件包括滾珠軸承組件。
12.如權(quán)利要求5-11之一所述的方法，其中，起始材料包括粉末。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過在約950℃下奧氏體化和爐硬化制得的高碳、高鉻－鎳不銹鋼。該不銹鋼的組成是:0.6—1.2wt%的C、18—26wt%的Cr、2—4wt%的Ni、0—1wt%的Mo、0wt%的Pb、和<0.6wt%的Si。
文檔編號(hào)C21D1/06GK1295626SQ99804462
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期1999年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月26日
發(fā)明者周曉波 申請(qǐng)人:Skf工程研究中心公司