專利名稱：高溫自潤滑合金鋼及其冶煉方法、應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金鋼的冶煉工藝及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有軸承加工材料為無硫合金鋼，否則與安裝的設(shè)備之間易產(chǎn)生磨損、噪音大，使用壽命短，使用時不但需定期加油維護(hù)，而且，還且還要停機更換軸承，使生產(chǎn)成本加大，影響正常生產(chǎn)。同時，由于設(shè)置加油孔，還造成軸承的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于為生產(chǎn)一種可提高產(chǎn)品使用壽命長、免加油的高溫自潤滑合金鋼。
本發(fā)明每100克質(zhì)量合金鋼中，各成份質(zhì)量分別為C0.7～1.5克，Si0.5～1.5克，Mn0.2～1.0克，P≤0.04克，S1.0～2.5克，Cr0～3克，Mo1.0～3克，Nb0.2～0.8克，W0～3克，V0～1.5克，Ni0～1.5克，Mg0～0.8克，Ti0～1.5克，Al0～0.5克，其余為Fe。
本發(fā)明由于含有硫，形成二硫化鉬、碳化鎢和鈮的化合物，可提高的產(chǎn)品的自潤滑性和耐溫性，最高溫度可達(dá)600℃，其它成份的合理配置，提高了產(chǎn)品的強度、硬度、韌性和耐磨性，故，合金鋼可應(yīng)用于生產(chǎn)高溫等環(huán)境惡劣的工況下作業(yè)的產(chǎn)品。
本發(fā)明的第二個目的是提供上述高溫自潤滑的一種實用的冶煉方法。
包括以下步驟熔料、去除浮渣、脫氧、出鋼水、變質(zhì)處理、澆鋼定型、熱處理。熔料時，分別將廢鋼、生鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳鐵、硅鐵、錳鐵、鈦鐵、鈮鐵投入熔爐內(nèi)，熔爐的爐膽為堿性爐膽；脫氧時，加入錳鐵和硅鐵；脫氧后先進(jìn)行硫化，然后再去除浮渣，再進(jìn)行二次脫氧，其中，所述硫化為向熔爐內(nèi)加入烘烤的硫鐵，邊加邊攪拌，熔爐內(nèi)溫度保持在1550℃±100℃；所述二次脫氧為向熔爐內(nèi)加入稀土硅鐵和硅鈣，脫氧，除氣；所述熱處理的退火溫度為至550℃±50℃，保溫2±0.5小時后爐冷。
本發(fā)明方法易于操作，方便生產(chǎn)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定。
本發(fā)明還為合金鋼提供一種用途，用于生產(chǎn)軸承。
將以上合金鋼用于生產(chǎn)軸承，特別是外圈(或內(nèi)圈)采用該含硫合金鋼、內(nèi)圈(或外圈)采用不含硫合金鋼，形成的一對摩擦副，可使軸承具有自潤滑的效果，達(dá)到免加油維護(hù)的目的，實現(xiàn)無噪聲、無污染、無需加油維護(hù)。
具體實施例方式
一、購置材料、對材料進(jìn)行含量分析分別購置以下十種材料，分別進(jìn)行含量分析，測出各成份分別占各材料的質(zhì)量百分比含量

二、稱料分別稱取3kg FeMn、2.2kg FeSi、7.2kg FeCr、5kg FeW、5kg FeMo、1.3kg FeV、1.4kg Ni、40kg FeS、1.2kg FeNb、110kg生鐵、40kg廢鋼。
三、冶煉操作1、裝料分別將稱得的廢鋼、生鐵、鉻鐵(FeCr)、鉬鐵(FeMo)、鎢鐵(FeW)、釩鐵(FeV)、鎳(Ni)、錳鐵(FeMn)、硅鐵(FeSi)、鈮鐵(FeNb)裝入熔爐，熔爐的爐膽采用堿性爐膽。
2、通電，待以上合料熔清后，攪拌使成份均勻。
3、扒去浮渣。取樣分析，調(diào)整成份。
4、脫氧先后再加入1kg錳鐵(FeMn)、0.8kg硅鐵(FeSi)，脫氧。
5、硫化脫氧后，加入經(jīng)烘烤的硫鐵(FeS)，邊加邊攪拌，使成份均勻，控制功率，使溫度保持在1550℃±100℃。
6、扒渣。
7、向熔爐內(nèi)先后加入稀土硅鐵0.3kg和硅鈣0.3kg，繼續(xù)脫氧除氣。
8、出鋼水，溫度控制在1560℃左右。
9、變質(zhì)處理將稀土和復(fù)合脫氧劑放入鋼包內(nèi)，用鋼水沖熔，同時攪拌，稍作鎮(zhèn)靜。
10、澆鋼定型采用熱模澆注，按低溫、快澆、快冷的原則，開澆溫度控制在1450℃左右。
11、熱處理采取退火處理以降低內(nèi)應(yīng)力，便于切削加工。退火至550℃±50℃，保溫2±0.5小時，爐冷。
四、產(chǎn)品性能標(biāo)檢測結(jié)果HRC＝35～45，δb＝500～600Mpa，ak3＝2.5～3.5kg·m/cm2(普通合金鋼HRC＝18～20，δb＝230～300Mpa，ak3≈16kg·m/cm2)
五、產(chǎn)品中各含量C0.7～1.5％，Si0.5～1.5％，Mn0.2～1.0％，P≤0.04％，S1.0～2.5％，Cr0～3％，Mo1.0～3％，Nb0.2～0.8％，W0～3％，V0～1.5％，Ni0～1.5％，Mg0～0.8％，Ti0～1.5％，Al0～0.5％，其余為Fe。
六、應(yīng)用在上述步驟10中，即澆鋼定型時，直接將變質(zhì)后的鋼水澆注入軸承的熱模內(nèi)，即可形成軸承毛坯，再精加工，形成軸承的內(nèi)圈或外圈。
將以上合金鋼用于生產(chǎn)軸承，特別是外圈(或內(nèi)圈)采用該含硫合金鋼、內(nèi)圈(或外圈)采用不含硫合金鋼，形成的一對摩擦副，試用于高溫的惡劣工況下。經(jīng)試驗，可使軸承具有自潤滑的效果，達(dá)到免加油維護(hù)的目的，實現(xiàn)無噪聲、無污染、無需加油維護(hù)，且使用壽命為普通軸承的兩倍以上。
權(quán)利要求
1.高溫自潤滑合金鋼，其特征在于每100克質(zhì)量合金鋼中，各成份質(zhì)量分別為C0.7～1.5克，Si0.5～1.5克，Mn0.2～1.0克，P≤0.04克，S1.0～2.5克，Cr0～3克，Mo1.0～3克，Nb0.2～0.8克，W0～3克，V0～1.5克，Ni0～1.5克，Mg0～0.8克，Ti0～1.5克，Al0～0.5克，其余為Fe。
2.一種如權(quán)利要求1所述高溫自潤滑合金鋼的冶煉方法，包括以下步驟熔料、去除浮渣、脫氧、出鋼水、變質(zhì)處理、澆鋼定型、熱處理，其特征在于熔料時，分別將廢鋼、生鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳鐵、硅鐵、錳鐵、鈦鐵、鈮鐵投入熔爐內(nèi)，熔爐的爐膽為堿性爐膽；脫氧時，加入錳鐵和硅鐵；脫氧后先進(jìn)行硫化，然后再去除浮渣，再進(jìn)行二次脫氧，其中，所述硫化為向熔爐內(nèi)加入烘烤的硫鐵，邊加邊攪拌，熔爐內(nèi)溫度保持在1550℃±100℃；所述二次脫氧為向熔爐內(nèi)加入稀土硅鐵和硅鈣，脫氧，除氣；所述熱處理的退火溫度為至550℃±50℃，保溫2±0.5小時后爐冷。
3.如權(quán)利要求1所述高溫自潤滑合金鋼的用途，其特征在于用于生產(chǎn)軸承。
全文摘要
高溫自潤滑合金鋼及其冶煉方法、應(yīng)用，涉及一種合金鋼的制作工藝及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。將廢鋼、生鐵、鉻鐵、鉬鐵、鎢鐵、釩鐵、鎳、錳鐵、硅鐵、鈮鐵裝入熔爐，經(jīng)熔料、去除浮渣、脫氧、出鋼水、變質(zhì)處理、澆鋼定型、熱處理，形成含有硫合金鋼，可用于制作軸承的內(nèi)圈，可提高的產(chǎn)品的耐溫性，最高溫度可達(dá)600℃，其它成份的合理配置，提高了產(chǎn)品的強度、硬度、韌性和耐磨性，故，產(chǎn)品可應(yīng)用于高溫等環(huán)境惡劣的工況下，實現(xiàn)無噪聲、無污染、無需加油維護(hù)。
文檔編號C22C33/04GK1920082SQ20061008623
公開日2007年2月28日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者顧江平, 嚴(yán)正松 申請人:揚州市邗江金正機械有限公司