CN1295626A - 不锈钢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过在约950℃下奥氏体化和炉硬化制得的高碳、高铬－镍不锈钢。该不锈钢的组成是: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。
Description
本发明涉及具有更高硬度和抗裂性、另一方面耐腐蚀性不受影响的不锈钢。
本领域中已知的最常见的滚珠轴承不锈钢是440C，其包含约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。此等不锈钢在以常规方式硬化后，在约1040℃下被奥氏体化。最终硬度约为HRC 58-60。
对于某些应用，该硬度从长期看还不够，使得必须定期更换滚珠轴承组件。如果出现裂纹，该更换是必须的。裂纹的产生源自于淬火。
440C钢的其他应用是在刀具中。但是，在某些情况下也发现与滚珠轴承钢相同的缺陷，耐磨损性不足，而且在淬火期间有产生裂纹的危险。
本发明的目的是提供具有更高硬度但裂纹产生趋势不增加的不锈钢。
根据本发明，该目的是用包括以下组分的不锈钢实现的：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。由于上述组成，可将奥氏体化的温度降低至低于1050℃，更特殊的是降低至低于1040℃，例如降低至950℃。降低奥氏体化的温度可节省热处理费用，而且发现在随后的淬火期间还可降低发生裂纹的趋势。镍的百分含量将对所得结构产生影响。与存在一些铁素体的现有技术相反，根据本发明主要是针对实现完全的奥氏体结构。该奥氏体在淬火期间将转化为马氏体。如果存在铁素体，所述转化将不能自动进行。但是，如果镍的百分含量过高，也影响硬化。
碳的百分含量可高至1.4％。高于1.4％的碳将导致硬化问题。
更具体而言，上述不锈钢包含0.9-1.0wt％的C。铬的百分含量优选在20-24wt％之间。上述不锈钢可用于任何可以想象的应用中，例如刀具。但是，特殊的应用是在滚珠轴承领域。现已发现上述不锈钢的耐腐蚀性是足够的，这是因为如果在约840℃以上的温度被奥氏体化，约13-14wt％的Cr将溶解在FCC相中。硬化可通过炉硬化在待制造的组件的整个过程中进行，或者可使用表面硬化。
通过轧制和机加工或者通过粉末冶金法，可实现由上述不锈钢制得物品。如果所述物品具有复杂形状，则后一种方法是有吸引力的。
需要声明的是，日本专利申请60-210837/62-70551公开了用于制造阀座(valve seats)的钢粉。为此目的，需引入Pb或Sn用于自润滑，这在阀座时被认为是必须的。没有有关热处理和所得硬度的信息。
可参考以下实施例来进一步阐明本发明。
实施例
将组成为0.95wt％碳、22wt％铬、3wt％镍和0.2wt％钼的钢在950℃下奥氏体化1小时，然后用3 bar氮气淬火，在150℃下回火，接着在-70℃下进行深度冷冻，并在220℃下回火。
由该钢制得的滚珠轴承组件的表面的Vickers硬度在HV1 860-890(HRC 66-67)之间。
上述不锈钢可具体地用于激光熔融处理是不可能的应用中。但是，应理解的是，上述不锈钢有许多在所附权利要求书范围之内的应用。
Claims (12)
1、不锈钢，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、如权利要求1所述的不锈钢，其包含0.7-0.9wt％的C。
3、如权利要求1或2所述的不锈钢，其包含20-24wt％的Cr。
4、根据前述任一权利要求的滚珠轴承不锈钢。
5、制造组件的方法，其包括由具有如权利要求1-3之一所述的组成的钢制成物品，在800-1050℃下进行奥氏体化，然后硬化。
6、如权利要求5所述的方法，其中，奥氏体化在930-970℃之间进行。
7、如权利要求5或6所述的方法，其中，硬化包括炉硬化。
8、如权利要求5或6所述的方法，其中，硬化包括表面硬化。
9、如权利要求5-8之一所述的方法，其中，所述硬化的进行使滚珠轴承组件的表面具有HRC 60-70之间的硬度。
10、如权利要求9所述的方法，其中，所述硬度约为HRC 66-67。
11、如权利要求5-10之一所述的方法，其中，所述组件包括滚珠轴承组件。
12、如权利要求5-11之一所述的方法，其中，起始材料包括粉末。
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