由轴承钢形成的轧制元件或者环的制作方法

文档序号:3425455阅读:248来源:国知局
专利名称:由轴承钢形成的轧制元件或者环的制作方法
技术领域
总体而言,本发明涉及冶金领域和轴承工件,例如由轴承钢形成的轧制元件或者 环。热处理在轴承钢的表面区域中产生残余压应力,从而改善其机械性能,例如滚动触点疲 劳性。
背景技术
轴承是允许两个部分间的受约束相对移动(constrained relative motion)的装 置。轧制元件轴承包括内轴承座圈和外轴承座圈及大量轧制元件(滚珠轴承或者滚柱轴 承)。对于长期可靠性和长期性能而言,各种元件具有高抗轧制疲劳性、高耐磨性和高耐蠕 变性是重要的。传统的制造金属工件的技术包括热轧或热锻以形成条、杆、管或环,随后通过软成 型方法得到所需的工件。表面硬化方法是众所周知的,并且用于局部增加已完成工件的表 面硬度,从而改善例如耐磨性和抗疲劳性。已知许多表面硬化方法用于改善滚动触点疲劳性。喷丸硬化工艺(shotpeening) 是用圆喷丸轰击金属工件表面从而局部硬化表面层。但是,这个方法导致表面光洁度粗糙, 这会产生其它的问题,因此需要采取一些另外的步骤来改善表面光洁度。这就增加了生产 成本。表面硬化(case hardening)也可以通过在含碳介质中加热钢工件以增加碳含量 并接着淬火及回火得以实现。这种热化学方法已知为渗碳,导致工件的表面化学成分和工 件核心的化学成分很不一样。或者,硬质表面层可以通过快速加热中/高碳钢至高于铁素 体/奥氏体转变温度并接着淬火及回火产生硬质表面层而得以形成。加热表面传统上是通 过火焰硬化(flame hardening)实现的,虽然现在经常使用激光表面硬化和感应加热淬火 (inductionhardening)。感应加热淬火涉及通过将钢工件暴露于交变磁场的方式将钢工件 加热至转变范围内或高于转变范围的温度,接着进行淬火。加热主要发生在工件的表面,工 件的核心基本上保持未受影响。磁场渗透(penetration)是和磁场频率成反比的,因此可 以简单的方式调节硬化的深度。磁场渗透也取决于能量密度和相互作用时间。表面硬化的 备选方案是全硬化。全硬化工件不同于表面硬化工件,全硬化工件的硬度在整个工件中是 均勻的或大体上是均勻的。制造全硬化工件通常也比制造表面硬化工件便宜,因为它们避 免了比如伴随着渗碳过程的复杂的热处理。使用的钢号取决于工件的截面厚度。对于壁厚 厚至约20mm的工件而言,通常使用Dmi00Cr6。如果截面尺寸较大,则使用合金度更高的钢 号,比如,DIN100CrMo7-3、DIN100CrMnMo7、DIN100CrMo7-4 或 DIN100CrMnMo8。对于全硬化轴承钢工件,有两种热处理方法马氏体硬化或等温淬火。工件性能, 比如韧性、硬度、显微组织、残留奥氏体含量和尺寸稳定性,是与所用具体类型的热处理相 关联或受其影响的。马氏体全硬化工艺包括使钢奥氏体化,然后在低于马氏体开始转变温度时进行淬 火。之后钢经低温回火以稳定显微组织。马氏体全硬化工艺通常在WCS (工作接触表面)和深至WCS下方约1. 5mm处之间产生O至+IOOMPa的残余压应力(CRS)。贝氏体全硬化工艺包括使钢奥氏体化,然后在高于马氏体开始转变温度时进行淬火。淬火之后进行等温贝氏体转变。有时优选在钢中进行贝氏体全硬化而不是马氏体全硬 化。这是因为贝氏体组织具有优异的机械性能,比如韧性和抗裂纹扩展性。贝氏体全硬化 工艺通常在WCS和深至WCS下方约1. 5mm处之间产生0至-IOOMPa的CRS。已知有很多用来实现马氏体全硬化和贝氏体全硬化的常规热处理方法。US 5,853,660涉及轴承钢,其由以下成分构成0. 70至0.93重量%的(、0. 15至 0. 50重量%的Si、0. 50至1. 10重量%的Mn和0. 3至0. 65重量%的Cr,余量为铁,其中Cr 比C的比率是0.4至0.7。US 4,023,988涉及改善金属轴承工件的滚动触点疲劳寿命的方法,特别是铬钢工 件,商业上命名为SAE52100(0. 98-1. 碳、0. 25-0. 45%锰、磷和硫中的每一种最大均为 0. 025,0. 2-0. 35%硅以及 1. 3-1. 6%铬)。US 5,851,313涉及表面硬化的不锈钢轴承工件和制造轴承的方法。US 6,203,634涉及热处理全硬化的轴承钢工件的方法。US 6,149,743涉及完全贝氏体硬化钢的方法,所述的钢用于轴承和荷重工件中。

发明内容
本发明旨在解决至少一些与现有技术相关的问题。相应地,在第一方面中,本发明提供由轴承钢形成的轴承工件,其中,该工件具有 外表面以及包含全硬化的贝氏体和/或马氏体并具有基本均勻的化学组成,至少部分的轴 承工件具有的残余压应力分布包括在近表面处为-25至-lOOOMPa。“近表面”定义为在外表面以下500微米或者小于500微米的区域,例如,在外表面 以下50微米到500微米范围的区域。更优选地,近表面是在外表面以下300微米或者小于 300微米的区域,例如,在外表面以下50微米到300微米范围的区域。如果轴承工件包含全硬化的贝氏体作为主要相,那么残余压应力分布优选地包括 近表面处为-100至-900MPa。更优选地,残余压应力分布包括近表面处为_200至_900MPa。 更优选地,残余压应力分布包括近表面处为-250至-900MPa。更优选地,残余压应力分布 包括近表面处为-300至-900MPa。仍更优选地,残余压应力分布包括在近表面处为-300 至-SOOMPa。贝氏体优选地以至少50体积%的量存在,更优选地以至少75体积%的量存 在。优选地,残余压应力分布进一步包括在外表面下0. 5至1毫米深处为-100 至-500MPa。更优选地,残余压应力分布进一步包括在外表面下0. 5至1毫米深处为-200 至-400MPa。如果轴承工件包括全硬化的马氏体作为主要相,残余压应力分布优选地包括近表 面处为-25至-700MPa。更优选地,残余压应力分布包括近表面处为_50至_700MPa。更优 选地,残余压应力分布包括近表面处为-75至-700MPa。更优选地,残余压应力分布包括近 表面处为-100至-700MPa。仍更优选地,残余压应力分布包括近表面处为_150至_700MPa。 马氏体优选地以至少50体积%的量存在,更优选地以至少75体积%的量存在。再一次地,残余压应力分布优选地进一步包括在外表面下0. 5至1毫米深处为-100至-500MPa。更优选地,残余压应力分布进一步包括在外表面下0. 5至1毫米深处为-200 至-400MPa。轴承工件可以例如是轧制元件、内环和外环中的一种或者多种。在第二方面中,本发明提供了在钢工件表面区域产生(induce)残余压应力的方 法,该方法包括具有如下步骤的热处理(i)提供包含钢组成的工件;(ii)感应加热工件的至少部分,接着淬火所述至少部分,其中,所述工件表面区域 的硬度增加;(iii)接着进行马氏体和/或贝氏体全硬化步骤,从而得到包含马氏体和/或贝氏 体的显微组织。在感应加热时,所述工件的至少部分优选地加热至0. 5 3mm的深度,更优选至 0. 75 2. 5mm的深度,尤其更优选至1 2mm的深度。就是说感应加热优选地穿透至至少 约0. 5mm的深度和至多最大约3mm的深度。已经发现感应加热至这样的深度,和该方法的 其它步骤一起,在工件表面区域中产生残余压应力(CRS),从而改善其机械性能,比如疲劳 性。在感应加热时,所述工件的至少部分的表面优选达到1000°C 1100°C的温度,更 优选达到1020°C 1080°C的温度。淬火后,表面的显微组织包含马氏体或至少作为主要相 的马氏体。马氏体优选地以表面显微组织的至少50体积%、更优选至少75体积%的量存在。该方法在步骤(iii)之后还可以进一步包括(iv)感应加热工件的至少部分,接 着淬火工件的所述至少部分,其中,工件表面区域的硬度得以增加。在第三方面中,本发明提供了在钢工件表面区域中产生残余压应力的方法,该方 法包含具有如下步骤的热处理(a)提供包含钢组成的工件;(b)进行马氏体和/或贝氏体全硬化步骤,从而得到包含马氏体和/或贝氏体的显 微组织;(c)感应加热工件的至少部分,接着淬火工件的所述至少部分,其中,工件表面区 域的硬度得以增加。在第三方面中,在感应加热期间,工件的至少所述部分优选加热至1 6mm的深 度,更优选至2 5mm的深度。在第三方面中,在感应加热期间,工件的所述至少部分的表面优选达到900°C 1000°c的温度,更优选达到920°C 980°C的温度。淬火后,表面显微组织包含马氏体或至 少作为主要相的马氏体。马氏体优选地以表面显微组织的至少50体积%、更优选至少75体 积%的量存在。这样的显微组织是有利的,特别是如果步骤(b)包括贝氏体全硬化步骤。在 这个情况中,钢工件包括贝氏体核心(贝氏体作为主要相;贝氏体优选地以至少50体积%、 更优选至少75体积%的量存在)和马氏体表面(马氏体作为主要相)。这个结果增加表面 和核心之间的热应变。在第三方面中,在感应加热和淬火之后,优选地对工件进行回火,优选在高至约 250 0C的温度下进行低温回火。
所述工件优选地是轴承工件,例如轴承座圈和/或轧制元件。相应地,按照第二方 面和/或第三方面的方法优选用来制造按照本发明第一方面的产品。现在将进一步阐述本发明。在接下来的段落详细地阐述本发明的不同的方面/实 施方式。如此确定的各个方面/实施方式可以与任何其它的一个或多个方面/实施例进行 组合,除非明确有相反指示。具体地,任一指明为优选的或有利的特征可以与任何其它的一 个和多个优选的或有利的特征进行组合。本发明包含有关全硬化热处理方法的前感应(pre-induction)过程或者后感应 (pre-induction)过程,从而引入热应变和/或相变应变从而实现大的残余压应力(CRS)。 具体地,本发明实现如下的轴承产品,其在近表面处的残余压应力优选为-200至-900MPa, 通常在表面下Imm深处保持在-300至-500MPa。近表面通常为在热处理表面以下小于 500 μ m。该CRS优于常规的轴承工件。
该方法可应用于所有的全硬化轴承钢号。钢通常为中碳钢(0. 3到0. 8%的碳) 或高碳钢(大于0. 8%的碳),比如高碳铬钢或低合金轴承钢。比如,0. 65-1. 20重量% C、 0. 05-1. 70 重量 % SiU. 1-2. 2 重量 % Cr、0. 10-0. 1. 10 重量 % Μη、0· 02-1. 0 重量 % Ni、 0. 02-0. 70重量% Mo,余量为铁和不可避免的杂质。合适的商品实例包括Dmi00Cr6(= SAE52100)、DIN100CrMo7-3, DIN100CrMnMo7, DIN100CrMo7-4 和 DIN100CrMnMo8。感应加热优选为中频和/或高频感应加热,在2 IOOkHz的频率进行是有利的。 相互作用时间和功率大小按照工件大小和所需深度而有所变化。感应加热后优选淬火至例如室温(20°C到25°C )或者甚至0°C或者更低。在第二方面中,感应加热步骤有利地通过使用中频和/或高频感应加热(优选在 2 IOOkHz的频率,更优选在5 20kHz的频率)至通常为0. 5 3mm、更通常为1 2_ 的深度,从而实现快速表面加热。表面优选达到iooo°c iioo°c的温度,更优选地达到 1020°C 1080°C的温度。如上所述,感应加热后,工件优选使用例如油或者聚合物溶液进行 淬火,以便“冻结”表面处理的效果。在第三方面中,感应加热步骤有利地通过使用中频和/或高频感应加热(优选在 2 IOOkHz的频率,更优选在40 130kHz的频率)至通常为1 6mm、更通常为2 5mm的 深度,从而实现快速表面加热。表面优选达到900°C 1000°C的温度,更优选达到920°C 980°C的温度。如上所述,感应加热后,工件优选使用比如油或者聚合物溶液进行淬火,以便 “冻结”表面处理的效果。如果第二方面或第三方面的方法包括马氏体全硬化步骤,那么可以依靠常规方 法。比如,马氏体全硬化步骤通常包括使钢奥氏体化并接着在低于马氏体开始转变温度时 淬火钢(马氏体开始转变温度通常为180°C 220°C,更通常为190°C 200°C,尤其更通常 为约200°C)。淬火可以使用例如熔盐进行。马氏体全硬化步骤之后,工件优选在例如冷水 中后淬火以便进一步促进奥氏体向马氏体转变。后淬火之后,工件优选进行低温回火以稳 定显微组织。同样地,如果该方法包括贝氏体全硬化步骤,那么可以依靠常规方法。比如,贝 氏体全硬化步骤通常包括使钢奥氏体化并接着在高于马氏体开始转变温度时淬火钢(马 氏体开始转变温度通常为180°C 220°C,更通常为190°C 200°C,尤其更典型的是约 200°C)0淬火可以使用例如油或者熔盐进行。接着进行等温的贝氏体转变,其优选在200°C 250°C的温度范围进行,更优选在210°C 240°C的温度范围进行。钢优选保持在这 个温度范围内持续1 30个小时,更优选2. 5 20个小时,这取决于钢号和截面厚度。无论所期望的是马氏体和/或贝氏体中的一种还是两种,优选将钢奥氏体化(然 后在低于/高于马氏体开始转变温度时进行淬火)。奥氏体化是本领域内众所周知的。然 而,本发明人已经发现(特别和第一方面有关),通过应用比正常使用的硬化温度(比如 840°C 890°C )低10°C 50°C的硬化温度时的全硬化进一步地促进CRS增加。相信这是 因为核心部分奥氏体化不足(under-austenitised),而表面部分奥氏体化略微过度。因此, 相转变差异会更加显著。表面部分延迟相转变的好处在于它将发生在全部或者部分转变的 核心上,这将限制塑性变形的可能性(相转变通常涉及体积增加),因此最终的表面应力状 态将变成受压缩的(compressive)。因为这些原因,奥氏体化优选在790°C 890°C的温度、 更优选在790°C 880°C的温度、尤其优选在790°C 840°C的温度进行。钢优选保持在这 个温度范围内持续静置10 70分钟、更优选20 60分钟。 通常,奥氏体化在大气熔炉里进行,这里工件能达到贯穿横切面的均一的温度。结 果是,有利地实现了均一的奥氏体化和渗碳体的溶解(dissolution)。在本发明中,钢的化学组成保持基本上不变。换句话说,这个过程不需要包括热化 学富集(enrichment)过程。这和传统的表面硬化(case-hardening)处理形成对比。最终的显微组织包含作为主要相的(回火)马氏体或贝氏体或者两者的组合。也 可能存在渗碳体。总体来说,从表面到核心的显微组织表现为基本均一的。但是,也可能存 在一些合金元素的固有偏析(inherent segregation)(比如,N、C、Cr、Si、Mn)。表面内的硬度通常为50-75HRC,更通常为56-68HRC。残余的奥氏体含量通常为 0 30%。位于下方的核心也包含马氏体和/或贝氏体,或它们的混合物。核心显微组织的 硬度通常为大于50HRC,更通常为大于56HRC。核心的硬度一般来说不会超过67HRC,更通常 的是,硬度不会超过64HRC。残余的奥氏体含量通常为0 20%。在本发明的第三方面中,热处理步骤导致了在硬度和显微组织上均明显的过渡区 域。本发明实现如下的轴承产品,其优选地制备出CRS在近表面处优选为-200 至-900MPa,在表面下Imm深处维持在-300至_500MPa。这样的CRS分布与传统的轴承工 件比较起来是非常有利的。在第四方面中,本发明提供了包括第二方面和第三方面的方法。这里,根据第二方 面的第一感应加热步骤,主要引入了碳化物溶解梯度,其影响相转变特性。这之后进行马氏 体和/或贝氏体全硬化。接着,实施根据第三方面的第二感应加热步骤,以在表面和核心之 间引入热应变。高温轴承操作时,需要更高的过盈配合(interference fits)以便保持环固定在 轴上。因为更高的过盈配合导致大的圆周应力,穿透裂纹的风险增加了。因为组织应力 和安装应力(mounting stress),例如圆周应力,叠加在显微组织应力上,穿透裂纹会是灾 难性的。因此,大的CRS使以高过盈配合安装轴承同时穿透裂纹风险较低成为可能。即使 发生穿透裂纹,CRS具有裂纹闭合效果(crack-closing effect),也就是安全-失效模式 (safe-failure mode)0


现在以下列实施例的方式,参考实施例和附图进一步阐述本发明, 其中图1是显示实施例1工件的残余压应力分布的曲线图;图2a和2b是显示实施例1工件的表面(a)和核心(b)的显微组织的显微照片;图3是显示实施例1工件在感应加热步骤之后但是在贝氏体全硬化步骤之前的硬 度分布的曲线图;图4是显示实施例1工件在感应加热步骤和贝氏体全硬化步骤之后的硬度分布的 曲线图;图5是显示实施例2工件在热处理之后并与标准马氏体和标准贝氏体相比的残余 压应力分布的曲线图;图6a、图6b、图6c是显示实施例2工件在贝氏体全硬化和感应加热步骤之后的表 面(a)、过渡区域(b)以及核心(c)的显微组织的显微照片;图7是显示实施例2工件在贝氏体全硬化和感应加热步骤之后的硬度分布的曲线 图;图8是显示实施例3工件在马氏体全硬化和感应加热步骤之后的残余压应力分布 的曲线具体实施例方式实施例1 (预处理和贝氏体再硬化)测试工件由100Cr6钢形成的球形滚柱轴承(SRB)外环(0D180mm)。预处理通过 IOkHz的感应表面加热达到 1050°C的表面温度和 2mm的预处 理深度,之后用5%的Aquaquench聚合物溶液进行淬火。贝氏体全硬化使用820°C温度和20分钟保温时间的条件进行炉内再硬化 (furnace rehardening),之后在 230°C的熔融Petrofer AS140盐中进行淬火和转变,持 续240分钟,之后在静止空气里冷却。图1是显示实施例1工件的残余压应力分布的曲线图。该曲线图显示近表面的 CRS为-300至-800MPa。CRS在表面下至少1. 2mm处维持在_300MPa。图2a和2b是显示实施例1工件的表面(a)和核心(b)的显微组织的显微照片。 显微照片显示了贝氏体显微组织。表面显微组织比起核心的显微组织略粗,并具有更少的 残余碳化物(渗碳体)。图3是显示实施例1工件仅在前感应过程后的硬度分布的曲线图。图4是显示实施例1工件在全部过程之后的硬度分布的曲线图。实施例2 (贝氏体全硬化和后处理)测试工件由100Cr6钢形成的圆柱形滚柱轴承(CRB)内环(0D120mm)。贝氏体全硬化在860°C和20分钟保温时间的条件下进行炉内再硬化,之后在 2300C的熔融Petrofer AS140盐中进行淬火和转变,持续240分钟,之后在静止空气里冷 却。后处理通过 8kHz的感应表面加热达到 940°C的表面温度和 1. 8mm的表面硬化深度(case cbpth),之后用5%的Aquatensid聚合物淬火溶液进行淬火和在160°C回 火60分钟。图5是显示实施例2工件在热处理之后并与标准马氏体和标准贝氏体相比的残余 压应力分布的曲线图。图6a、图6b、图6c是显示实施例2工件在贝氏体全硬化和感应加热步骤之后的表 面(a)、过渡区域(b)以及核心(c)的显微组织的显微照片。显微照片显示了表面显微组织 为马氏体,转变区域中显微组织为回火贝氏体,核心显微组织为贝氏体。图7是显示实施例2工件在贝氏体全硬化和感应加热步骤之后的硬度分布的曲线 图。硬度分布曲线图显示出过渡区域。 实施例3 (马氏体全硬化和过盈配合后处理)测试工件由100Cr6钢形成的深沟球轴承(DGBB)内环(0D62mm)。马氏体全硬化在860°C和20分钟保温时间的条件下进行炉内再硬化,之后在 60°C的油里进行油淬,并在160°C下回火60分钟。后处理安装在过大尺寸的轴上从而产生圆周应力。通过 90kHz的感应表面加 热达到 940°C的表面温度和 1. 8mm的表面硬化深度,之后用5% Aquatensid聚合物淬 火溶液进行淬火,并在160°C下回火60分钟。除去轴。图8是显示实施例3工件于不同程度的圆 周应力下在马氏体全硬化和感应加热步 骤之后的残余压应力分布的曲线图。
权利要求
由轴承钢形成的轴承工件,其中,所述工件具有外表面以及包含全硬化的贝氏体和/或马氏体并具有基本均匀的化学组成,至少部分的轴承工件具有的残余压应力分布包括在近表面处为-25至-1000MPa,其中,“近表面”定义为在外表面以下500微米或者小于500微米的区域。
2.根据权利要求1所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在近表面处为-100 至-900MPa。
3.根据权利要求2所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在近表面处为-200 至-900MPa。
4.根据权利要求3所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在近表面处为-300 至-800MPa。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在外表 面下0. 5至1毫米深处为-100至-500MPa。
6.根据权利要求5所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在外表面下0.5至 1毫米深处为-200至-400MPa。
7.根据前述权利要求中任一项所述的轴承工件,其包含全硬化的贝氏体作为主要相。
8.根据权利要求1所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在近表面处为-25 至-700MPa。
9.根据权利要求8所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在近表面处为-50 至-700MPa。
10.根据权利要求9所述的轴承工件,其具有的残余压应力分布包括在近表面处 为-150 至-700MPa。
11.根据权利要求8 10中任一项所述的轴承工件,其包含全硬化的马氏体作为主要相。
12.根据前述权利要求中任一项所述的轴承工件,其是轧制元件、内环和外环中的至少一种。
13.在轴承钢工件表面区域中产生残余压应力的方法,所述方法包括具有下列步骤的 热处理(i)提供包含钢组成的轴承工件;(ii)感应加热工件的至少部分,接着淬火所述至少部分,其中,所述工件表面区域的硬 度增加;(iii)接着进行马氏体和/或贝氏体全硬化步骤,从而得到包含马氏体和/或贝氏体的 显微组织。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,在感应加热时,所述工件的至少部分优选地加 热至0. 5 3mm的深度,尤其更优选至1 2mm的深度。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中,在感应加热时,所述工件的至少部分的表 面优选达到1000°C 1100°C的温度,更优选达到1020°C 1080°C的温度。
16.在轴承钢工件表面区域中产生残余压应力的方法,所述方法包含具有如下步骤的 热处理(a)提供包含钢组成的轴承工件;(b)进行马氏体和/或贝氏体全硬化步骤,从而得到包含马氏体和/或贝氏体的显微组织;(c)感应加热工件的至少部分,接着淬火工件的所述至少部分,其中,工件表面区域的 硬度得以增加。
17.根据权利要求16所述的方法,其中,在感应加热时,所述工件的至少部分优选地加 热至1 6mm的深度,尤其更优选至2 5mm的深度。
18.根据权利要求16或17所述的方法,其中,在感应加热时,所述工件的至少部分的表 面优选达到900°C 1000°C的温度,更优选达到920°C 980°C的温度。
19.根据权利要求16 18中任一项所述的方法,其中,在感应加热和淬火之后对工件 进行回火。
20.根据权利要求13 19中任一项所述的方法,其中,所述钢是中碳钢或高碳钢。
21.根据权利要求20所述的方法,所述钢是高碳铬钢。
22.根据权利要求13 21中任一项所述的方法,其中,所述感应加热是中频感应加热 和/或高频感应加热。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述感应加热在2 100kHz的频率进行。
24.根据权利要求13 23中任一项所述的方法,其中,所述淬火在感应加热之后进行。
25.根据权利要求13 24中任一项所述的方法,其中,所述马氏体全硬化步骤包括使 钢奥氏体化和接着在低于马氏体开始转变温度时对钢进行淬火。
26.根据权利要求25所述的方法,其中,在所述马氏体全硬化步骤之后进行后淬火以 进一步促进奥氏体至马氏体的转变。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,在所述后淬火之后对工件进行回火。
28.根据权利要求13 27中任一项所述的方法,其中,所述贝氏体全硬化步骤包括使 钢奥氏体化、在高于马氏体开始转变温度时对钢进行淬火和接着进行等温贝氏体转变。
29.根据权利要求28所述的方法,其中,所述等温贝氏体转变在210°C 240°C的温度 范围进行,优选进行2. 5至20个小时。
30.根据权利要求25 29中任一项所述的方法,其中,所述钢在790°C 890°C的温 度、优选在790°C 880°C的温度、更优选在790°C 840°C的温度进行奥氏体化,优选进行 20至60分钟。
31.根据权利要求13 15中任一项所述的方法,所述方法在步骤(iii)之后还包括 (iv)感应加热工件的所述至少部分,接着淬火工件的所述至少部分,其中,所述工件表面区 域的硬度增加。
32.根据权利要求13 31中任一项所述的方法,其中,所述方法是非热化学过程。
33.根据权利要求13 32中任一项所述的方法,其中,所述工件是轴承轧制元件或环。
34.权利要求1 12中任一项所定义的轴承工件,其为通过权利要求13 33中任一 项所定义的方法得到的。
35.权利要求1 12中任一项所定义的轴承工件,其中,所述工件的表面显微组织包含 马氏体作为主要相,所述工件的核心包含贝氏体作为主要相。
全文摘要
由轴承钢形成的轴承工件,其中,该工件具有外表面以及包含全部硬化的贝氏体和/或马氏体并具有基本均匀的化学组成,至少部分的轴承工件具有的残余压应力分布包括在近表面处为-25至-1000MPa,其中,“近表面”定义为在外表面以下500微米或者小于500微米的区域。
文档编号C21D1/78GK101868558SQ200880116966
公开日2010年10月20日 申请日期2008年10月3日 优先权日2007年10月4日
发明者史蒂文·莱恩, 彼得·纽曼, 英杰玛·斯特兰德尔, 迈克尔·B·森德克维斯特 申请人:Skf公司
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