CN106086678B - 高寿命轴承钢材料及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高寿命轴承钢材料及其加工方法，所述高寿命轴承钢材料包含以下成分：0.95～1.05wt％的C、0.15～0.35wt％的Si、0.25～0.45wt％的Mn、1.40～1.60wt％的Cr、0.05～0.09wt％的Ni、0.02～0.05wt％的Mo、≦0.050wt％的Al、0.05～0.08wt％的Cu、≦0.010wt％的P、≦0.008wt％的S、≦0.0025wt％的Ti、≦0.0020wt％的O、≦0.040wt％的As、≦0.030wt％的Sn、≦0.0050wt％的Sb、≦0.0020wt％的Pb、≦0.0010wt％的Ca，余量为Fe。本发明的高寿命轴承钢材料可达到以下性能要求：高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度；高的淬硬性和必要的淬透性，以保证高耐磨性；一定的冲击韧性；良好的尺寸稳定性或组织稳定性；能抵抗化学腐蚀；可有效降低材料疲劳剥落、卡死、套圈断裂、磨损、锈蚀等现象。

Description

高寿命轴承钢材料及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种用于轴承钢的新材料及其加工方法。
背景技术
我国精密机床、冶金设备、重型装备、高端汽车等传统重大装备和风力发电、高速铁路及航空航天等新兴战略产业等是我国工业体系的重要支柱产业，其中轴承是非常关键的部件，其使用寿命和可靠性的高低在一定程度上决定了主机性能的优劣。随着我国科学技术的飞速发展，在许多高端领域，如航空、航天、交通、能源(风电、太阳能、核电)、海洋工程对所用轴承提出了许多新的要求，其使用范围也不断扩大，因此，对所使用的轴承材料新的性能和质量上也提出了更多的要求，如航空发动机轴承需要在高温条件下工作，因此需要高温轴承制造；原子能工业需要采用抗腐蚀、耐照射以及无磁性等特殊要求，因此需要采用不锈轴承或无磁耐腐蚀不锈轴承钢材制造；各种军工产品也与轴承密不可分，如飞机、军舰、导弹、雷达、坦克大炮等现代化武器均离不开轴承，这些轴承都需要采用各种不同的轴承材料来制造，可以说轴承领域的应用越来越广泛，也越来越重要，目前已经有的特种轴承钢的种类和性能已远远不能满足其需求，因此，必须大力度研发新型高寿命轴承钢以满足轴承工业发展的需求和科技进步以及过国防工业的需求，对保障我国科学技术和国防工业的发展起着非常重要作用。
国外汽车齿轮箱用轴承使用寿命最低50万公里，国内同类轴承寿命约10万公里，且可靠性稳定性差。国外轴承高速性能指数Dn值可达到3.3x106，而我国同类产品最高不超过2.5x106；高速铁路用轴承目前国内轴承全部依靠进口，欧、日各50％，制约了我国高铁技术的进一步发展。因此，我国生产的关键轴承与日本、欧美国等先进国家生产的轴承在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面存在较大的差距，已经成为制约我国装备制造业发展的瓶颈。
无论是我国国家标准，还是日本、欧美等先进国家的标准，以含C1.0％、Cr1.5％为代表的高碳铬轴承钢，从它诞生至今，化学元素几乎没有变化，但随着科学技术的迅猛发展，对轴承提出了非常苛刻的要求，在提高转动速度、提高工作温度的同时，还要求更高的可靠性和寿命；轴承尺寸的不断增大，要求更高的淬透性；办公自动化机器的出现，要求对小型轴承噪声的抑制。由于对轴承的要求越来越高，轴承材料必须具备高纯净度、高可靠性和高疲劳寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种高纯净、高寿命、高可靠性高的轴承钢YX新材料及其加工方法，该新材料的研发与生产是国内外轴承钢发展的一个方向，可加快缩短我国轴承钢实物品种、质量与国外的差距，国内实现产业化后，在一定程度上可以替代进口，主要用于各知名品牌轿车发动机轴承、军工和精密机械轴承等领域，有着极好的市场前景。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高寿命轴承钢材料，包含以下成分：0.95～1.05wt％的C、0.15～0.35wt％的Si、0.25～0.45wt％的Mn、1.40～1.60wt％的Cr、0.05～0.09wt％的Ni、0.02～0.05wt％的Mo、≦0.050wt％的Al、0.05～0.08wt％的Cu、≦0.010wt％的P、≦0.008wt％的S、≦0.0025wt％的Ti、≦0.0020wt％的O、≦0.040wt％的As、≦0.030wt％的Sn、≦0.0050wt％的Sb、≦0.0020wt％的Pb、≦0.0010wt％的Ca，余量为Fe。
一种上述高寿命轴承钢材料的生产方法，包括两种工艺路线，其中：
工艺路线1如下：转炉+LF+RH+方坯连铸(250×280mm2)→连铸坯扒皮处理→电渣重熔→罩冷/坑冷→锻造开坯(230*230mm2～245*245mm2)→退火/缓冷→检查清理→加热→轧制→堆冷或缓冷→矫直→磨光(扒皮)→探伤→清理、检查→上交，其中，锻造开坯高温均质化的温度为1200～1220℃，锻造前2小时可升到1220±10℃，锻造采用“一镦一拔”方式，用弧形镦粗板镦粗；轧制的加热最高温度为1200～1220℃，均热段加热时间大于110分钟；总加热时间大于330分钟。
工艺路线2如下：转炉/电炉+LF+VD/RH+方坯连铸(250*280mm2)→缓冷→轧钢加热→825开坯(220*220mm2)→缓冷→清理→北兴加热→轧制→缓冷→修磨→探伤→清理、检查→上交，其中，开坯的最高加热温度为1230～1240℃，高温扩散时间大于6小时，轧制的加热最高温度为1200～1220℃，均热段加热时间大于110分钟；总加热时间大于330分钟。
本发明的高寿命轴承钢新材料在传统轴承钢材料的基础上，增加了Ni、Mo元素，同时严格控制Al含量，采用上述两种工艺路线可使轴承钢材料达到以下性能要求：
(1)高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度；
(2)高的淬硬性和必要的淬透性，以保证高耐磨性，其硬度为(HRC)61～65；
(3)一定的冲击韧性；
(4)良好的尺寸稳定性或组织稳定性；
(5)能抵抗化学腐蚀；
(6)可有效降低材料疲劳剥落、卡死、套圈断裂、磨损、锈蚀等现象。
本发明在原材料的基础上，增加了Ni、Mo元素，同时严格控制Al含量，材料的低倍组织、非金属夹杂物、碳化物分布等性能指标全部达到设计指标。
本发明的高寿命轴承钢YX新材料经过轧制后坑冷，所得到的组织为片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，而且在以后的淬火过程中也易变形和开裂。但经球化等温退火得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，与片状珠光体比不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件也不易变形和开裂。
本发明的高寿命轴承钢YX新材料的主要指标明显高于GB/T18245-2002规定的GCr15材料标准，主要指标对比如表1所示。
表1YX新材料与GB/T 18245-2002规定的GCr15材料主要指标对比
附图说明
图1为YX钢的C曲线；
图2为YX工艺路线1锻造加热曲线；
图3为YX工艺路线1轧制加热曲线；
图4为YX工艺路线2轧制加热曲线；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式提供了一种高寿命轴承钢材料YX，通过对其成分设计，使新材料达到以下性能要求：
(1)高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度；
(2)高的淬硬性和必要的淬透性，以保证高耐磨性，其硬度为：(HRC)61～65；
(3)一定的冲击韧性；
(4)良好的尺寸稳定性(或组织稳定性)，这对精密轴承特别重要；
(5)在和大或润滑油接触时要能抵抗化学腐蚀；
(6)好的工艺性能，以满足大规模生产的需要。
本实施方式中的YX轴承新材料，各项指标均优于GB/T18254-2002标准下GCr15。
为了实现上述技术效果，本实施方式采取的技术方案如下：
一、新材料设计目标
(1)成分
YX新材料成分如表2所示。
表2YX新材料成分
C Si Mn Cr Ni Mo Al Cu P S Ti O As Sn Sb Pb Ca
0.95 0.15 0.25 1.40 0.05 0.02 ≤ 0.05 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
1.05 0.35 0.45 1.60 0.09 0.05 0.050 0.08 0.010 0.008 0.0025 0.0020 0.040 0.030 0.0050 0.0020 0.0010
(2)低倍
低倍组织中心疏松、一般疏松和偏析分别按GB/T18254-2002第1、第2和第3级别图评级，均应不大于1.0级，不允许有一般斑点状偏析和边缘斑点状偏析。
(3)非金属夹杂物
1)常规非金属夹杂物按GB/T18254-2002附录A第4级别图进行评定，DS按ISO 4967评定，评定结果应符合表3规定。
表3非金属夹杂物合格级别(不大于)
2)非金属夹杂物TiN的判定标准：
①形态：方形或近似方形，四角或棱角分明的单颗粒夹杂物。
②一个视场内不允许出现2颗边长＜19μm或1颗边长≥19μm的TiN夹杂物。
(4)碳化物不均匀性
1)碳化物带状
按GB/T 18254-2002附录A第8级别图进行评定，其合格级别不大于2.0。
2)碳化物液析
按GB/T 18254-2002附录A第9级别图进行评定，其合格级别不大于1.0。
(5)超声波探伤
按照SEP 1921标准评定，A/a级合格。
二、YX新材料成分设计
(1)耐腐蚀、耐磨、抗疲劳的元素确定
YX新材料耐腐蚀、耐磨、抗疲劳的元素确定如表4所示。
表4新材料各元素的确定
化学成分设计说明：
高寿命轴承钢材料成分设计关键在于保证获得高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度，高的淬硬性和必要的淬透性，以保证高耐磨性，一定的冲击韧性；良好的尺寸稳定性或组织稳定性；能抵抗化学腐蚀；可有效降低材料疲劳剥落、卡死、套圈断裂、磨损、锈蚀等现象。
1)碳成分的控制区间
碳是影响钢材性能的重要元素，是保障轴承钢能够具备足够的淬透性、硬度值和耐磨性的重要元素之一。碳强化作用很高，钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但却显著降低韧性，为了提高轴承钢使用的安全性与可靠性，在提高碳的同时，通过合金化来来提高强度，即由现行GCr15 0.93～1.05％，设计成0.95～1.05％，成分控制0.98～1.01％，按下限控制，降低铸坯碳偏析，改善碳化物的均匀性。
2)Mn、Cr、Ni、Mo、Al元素设计说明
铬元素是碳化物形成元素，主要作用是提高钢的淬透性和耐腐蚀性能，并可提高强度、硬度、耐磨性、弹性极限和屈服极限。能显著改变钢种碳化物的分布及其颗粒的大小，使含铬的渗碳体型碳化物(Fe·Cr)3·C退火聚集的倾向性变小，是轴承钢碳化物变细小、分布均匀、并扩大了球化退火的温度范围。铬元素还能减小钢的给过热倾向和表面脱碳速度。Cr按1.40～1.60％设计，按1.50～1.55％进行控制，能够增加钢的淬透性和耐磨性，提高尺寸稳定性或组织稳定性，能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用；并可以防止过高的铬含量容易形成大块碳化物。
锰显著提高钢的淬透性，部分锰溶于铁素体中提高铁素体的硬度和强度，并且能够固定钢种S的形态并形成对钢的性能危害小的MnS等硫化物，能够减少或者抑制FeS的生成。Mn能提高钢材的强度，削弱和消除硫的不良影响，提高固熔强化作用，并能提高钢的淬透性、屈服强度和抗拉强度，本钢种根据需要设计成分为0.25～0.45％，按中上限控制成分0.35～0.40％，以保证钢种残余奥氏体数量，稳定钢的过热敏感性、裂纹倾向性以及尺寸稳定性。但钢中Cr与Mn这些元素会使材料在250～450℃增加回火脆性敏感性，即脆性转变温度上升的同时，韧性破断的冲击值和断裂韧性值下降，为了降低锰的不利影响，这就需要增加Mo元素，其含量范围为0.02～0.05％，提高淬透性、抗回火稳定性，细化退火组织，减小淬火变形、提高疲劳强度，改善力学性能。
Ni按照0.05～0.09％设计，是提高钢材韧性最有效的合金元素，它韧化的机理是使材料基体本身在低温下易于交叉滑移，不论对何种组织，加入Ni均可提高韧性。同时Cu+Mo+Cu元素设计控制区间，可以得到比Cu+Ni更好的综合耐蚀性能,所以Cu按0.05～0.08％设计，钢的耐腐蚀稳定性增强。
Al含量设计成不大于0.050％，可以避免钢因晶粒度粗化温度低、粗晶组织的质量问题，使钢中形成足够的细小弥散分布的难熔化合物AlN，和细小、弥散的碳、氮化物V(C、N)一起阻止奥氏体晶粒长大，晶粒度级别可以提高到≥8.5级，比GB/T18254-2002下GCr15晶粒度提高0.5级别。
该成分设计能使新材料的综合机械性能比原GCr15钢显著提高，从而满足轴承钢在高寿命、高可靠性的需要。
3)设计标准
根据确定的化学元素，YX新材料成分设计标准如表5所示。
表5YX新材料成分设计标准
C Si Mn Cr Ni Mo Al Cu P S Ti O As Sn Sb Pb Ca
0.95 0.15 0.25 1.40 0.05 0.02 ≤ 0.05 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
1.05 0.35 0.45 1.60 0.09 0.05 0.050 0.08 0.010 0.008 0.0025 0.0020 0.040 0.030 0.0050 0.0020 0.0010
YX新材料试验炉号成分检测值如表6所示。
表6YX新材料试验成分检测值
4)YX钢的C曲线
根据上述成分设计，测得的YX钢的C曲线如图1所示。
三、YX试样检验规定
新材料取样数量、取样部位及检验方法明细如下表7。
表7取样数量、取样部位及检验方法
四、YX加热工艺的理论基础与原则
YX液相线温度1441℃，允许的加热温度最高为1241℃。因为钢的过烧温度比熔点低100～150℃，过热温度比过烧温度低约50℃，所以钢的加热保温最高温度一般应低于熔点(或低于状态图固相线温度)200℃。
五、YX锻造、轧制、加热工艺设计
(1)YX工艺路线1的锻造、轧制加热工艺设计
1)YX锻造加热曲线如图2：
高温均质化温度必须控制在1200-1220℃温度范围之内，锻造前2小时可升到1220±10℃。锻造采用“一镦一拔”方式，用弧形镦粗板镦粗。锻成尺寸230*230-245*245mm2。锻后进行软化退火处理或坑冷，防止钢坯表面裂纹。
2)YX轧制加热工艺设计如表9、表10所示。
表9YX轴承钢的热加工艺(轧制过程全程穿水)℃
坯料 装炉状态 出钢周期 预热段 加热1段 加热2段 均热段 出炉温度
230-245mm2 冷装 ≥120秒/支 ≤800 900-1120 1200-1220 1180～1200 1180～1200
加热2段加热时间大于100分钟；均热段加热时间大于110分钟；总加热时间大于330分钟。
表10YX轴承钢的热加工艺(轧制过程全程穿水)℃
工艺参数 加热保温温度(选择区间) 开轧温度(高压水除麟后) 终轧温度
钢坯 1200～1240℃ 1116℃ 780℃
(2)YX工艺路线2的开坯、轧制加热工艺设计
1)YX的开坯加热温度如图3所示。
开坯成220*220mm2方，轧后缓冷。轧制规格＞Φ70mm高温扩散按8小时控制。≤Φ70mm高温扩散时间按6小时控制，高温扩散温度1230-1240℃。
2)YX的轧制加热温度轧制加热工艺设计如表11、表12所示。
表11YX轴承钢的热加工艺(轧制过程全程穿水)℃
坯料 装炉状态 出钢周期 预热段 加热1段 加热2段 均热段 出炉温度
220*220mm2 冷装 ≥120秒/支 ≤800 900-1120 1200-1220 1180～1200 1180～1200
加热2段加热时间大于100分钟；均热段加热时间大于110分钟；总加热时间大于330分钟。
表12YX轴承钢的热加工艺(轧制过程全程穿水)℃
工艺参数 加热保温温度(选择区间) 开轧温度(高压水除麟后) 终轧温度
钢坯 1200～1240℃ 1116℃ 780℃
六、YX新材料与GB/T18254-2002条件下GCr15材料对比
YX新材料与GB/T18254-2002条件下GCr15材料对比，化学成分有实质性的不同，增加了Ni、Mo元素，同时严格控制Al含量，钢材综合性能有显著提高，检测结果如下。
(1)低倍组织对比如表13
表13低倍组织情况
(2)夹杂物水平对比如表14
表14非金属夹杂物对比情况
(3)碳化物分布对比如表15
表15碳化物分布情况对比
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：高寿命轴承钢材料包含以下成分：0.95wt％的C、0.25wt％的Si、0.40wt％的Mn、1.45wt％的Cr、0.08wt％的Ni、0.04wt％的Mo、0.045wt％的Al、0.06wt％的Cu、0.005wt％的P、0.006wt％的S、0.0020wt％的Ti、0.0015wt％的O、0.035wt％的As、0.020wt％的Sn、0.0040wt％的Sb、0.0010wt％的Pb、0.0004wt％的Ca，余量为Fe。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：高寿命轴承钢材料包含以下成分：1.00wt％的C、0.30wt％的Si、0.35wt％的Mn、1.50wt％的Cr、0.06wt％的Ni、0.05wt％的Mo、0.040wt％的Al、0.07wt％的Cu、0.008wt％的P、0.005wt％的S、0.0015wt％的Ti、0.0010wt％的O、0.030wt％的As、0.025wt％的Sn、0.0035wt％的Sb、0.0015wt％的Pb、0.0008wt％的Ca，余量为Fe。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：高寿命轴承钢材料包含以下成分：1.05wt％的C、0.20wt％的Si、0.30wt％的Mn、1.55wt％的Cr、0.07wt％的Ni、0.03wt％的Mo、0.035wt％的Al、0.08wt％的Cu、0.006wt％的P、0.007wt％的S、0.0010wt％的Ti、0.0012wt％的O、0.025wt％的As、0.015wt％的Sn、0.0045wt％的Sb、0.0018wt％的Pb、0.0006wt％的Ca，余量为Fe。

Claims (4)

1.一种高寿命轴承钢材料的加工方法，其特征在于所述加工方法的工艺路线如下：转炉+LF+RH+方坯连铸→连铸坯扒皮处理→电渣重熔→罩冷/坑冷→锻造开坯→退火/缓冷→检查清理→加热→轧制→堆冷或缓冷→矫直→磨光→探伤→清理、检查→上交；所述锻造开坯高温均质化的温度为1200～1220℃，锻造前2小时升到1220±10℃，锻造采用“一镦一拔”方式，用弧形镦粗板镦粗；轧制的加热最高温度为1200～1220℃，均热段加热时间大于110分钟；总加热时间大于330分钟；高寿命轴承钢材料包含以下成分：0.95～1.05wt％的C、0.15～0.35wt％的Si、0.25～0.45wt％的Mn、1.40～1.60wt％的Cr、0.05～0.09wt％的Ni、0.02～0.05wt％的Mo、≦0.050wt％的Al、0.05～0.08wt％的Cu、≦0.010wt％的P、≦0.008wt％的S、≦0.0025wt％的Ti、≦0.0020wt％的O、≦0.040wt％的As、≦0.030wt％的Sn、≦0.0050wt％的Sb、≦0.0020wt％的Pb、≦0.0010wt％的Ca，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的高寿命轴承钢材料的加工方法，其特征在于所述高寿命轴承钢材料包含以下成分：0.95wt％的C、0.25wt％的Si、0.40wt％的Mn、1.45wt％的Cr、0.08wt％的Ni、0.04wt％的Mo、0.045wt％的Al、0.06wt％的Cu、0.005wt％的P、0.006wt％的S、0.0020wt％的Ti、0.0015wt％的O、0.035wt％的As、0.020wt％的Sn、0.0040wt％的Sb、0.0010wt％的Pb、0.0004wt％的Ca，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的高寿命轴承钢材料的加工方法，其特征在于所述高寿命轴承钢材料包含以下成分：1.00wt％的C、0.30wt％的Si、0.35wt％的Mn、1.50wt％的Cr、0.06wt％的Ni、0.05wt％的Mo、0.040wt％的Al、0.07wt％的Cu、0.008wt％的P、0.005wt％的S、0.0015wt％的Ti、0.0010wt％的O、0.030wt％的As、0.025wt％的Sn、0.0035wt％的Sb、0.0015wt％的Pb、0.0008wt％的Ca，余量为Fe。
4.根据权利要求1所述的高寿命轴承钢材料的加工方法，其特征在于所述高寿命轴承钢材料包含以下成分：1.05wt％的C、0.20wt％的Si、0.30wt％的Mn、1.55wt％的Cr、0.07wt％的Ni、0.03wt％的Mo、0.035wt％的Al、0.08wt％的Cu、0.006wt％的P、0.007wt％的S、0.0010wt％的Ti、0.0012wt％的O、0.025wt％的As、0.015wt％的Sn、0.0045wt％的Sb、0.0018wt％的Pb、0.0006wt％的Ca，余量为Fe。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107119239A (zh) * 2017-04-11 2017-09-01 龙南日升昌新材料研发有限公司 轴承钢及其制备方法
WO2018188008A1 (zh) * 2017-04-13 2018-10-18 龙南日升昌新材料研发有限公司 轴承钢及其制备方法
CN107904497B (zh) * 2017-12-13 2019-11-22 西王金属科技有限公司 一种高寿命轴承钢及其制造方法
CN109014107A (zh) * 2018-07-19 2018-12-18 石钢京诚装备技术有限公司 大规格高碳铬轴承钢缩孔缺陷的控制方法
CN109457081B (zh) * 2018-12-28 2021-02-12 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种稀土微合金化轴承钢及其制备方法
CN110257717B (zh) * 2019-07-25 2020-12-18 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种机床轴承套圈用高端轴承钢材料及其制造方法
CN112981228A (zh) * 2021-01-20 2021-06-18 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种良好冷锻性能的变速器传动齿轴用钢棒材及制造方法
CN113817966A (zh) * 2021-09-18 2021-12-21 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种合金结构钢的优化生产方法
CN114635091B (zh) * 2022-03-23 2022-11-25 建龙北满特殊钢有限责任公司 一种稀土铁路渗碳轴承钢新材料及制备方法
CN114769314A (zh) * 2022-03-29 2022-07-22 江苏永钢集团有限公司 一种低轧制比高致密度磨球钢热轧圆钢的生产方法
CN115216587B (zh) * 2022-06-02 2023-11-24 大冶特殊钢有限公司 一种改善高碳铬轴承钢大型模铸钢锭锻材成分与组织均匀性的方法及高碳铬轴承钢

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102418041A (zh) * 2011-12-09 2012-04-18 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种轴承钢的生产方法
CN103122433A (zh) * 2013-01-31 2013-05-29 西安交通大学 一种超高碳型轴承钢
EP2617848A1 (en) * 2010-09-15 2013-07-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Bearing steel
CN104190705A (zh) * 2014-08-04 2014-12-10 南京钢铁股份有限公司 一种轴承钢线材生产工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2617848A1 (en) * 2010-09-15 2013-07-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Bearing steel
CN102418041A (zh) * 2011-12-09 2012-04-18 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种轴承钢的生产方法
CN103122433A (zh) * 2013-01-31 2013-05-29 西安交通大学 一种超高碳型轴承钢
CN104190705A (zh) * 2014-08-04 2014-12-10 南京钢铁股份有限公司 一种轴承钢线材生产工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
攀钢新钢钒供GCr15连铸坯轧材生产工艺的探讨;李中友;《特钢技术》;20071231;第13卷(第1期);第23和26页 *

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Pledgor: JIANLONG BEIMAN SPECIAL STEEL Co.,Ltd.

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