本发明涉及钢球技术领域，尤其涉及一种抗疲劳低碳高铬钢球。
背景技术：
高铬钢球具有较高的硬度和耐磨性能，但是其韧性较低，抗裂、抗脱落、抗疲劳性能不佳，可以通过减低碳含量来增加钢球的韧性，但是其抗疲劳性能仍然较低，因此，需要提供一种新的低碳高铬钢球，来增加其抗疲劳性能，增加其使用寿命。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗疲劳低碳高铬钢球，本发明抗疲劳性能好，韧性好，强度高。
本发明提出的一种抗疲劳低碳高铬钢球，其各组分的重量百分比如下：c：0.15-0.2％，cr：13-15％，v：0.3-0.4％，co：0.5-0.6％，w：0.05-0.15％，si：0.2-0.3％，mn：0.2-0.4％，mo：1-1.2％，s≤0.015％，p≤0.015％和ni，余料为fe；
其中，满足“0.4％＜ni＜mo-v”的表达式。
优选地，在抗疲劳低碳高铬钢球的制备过程中，需进行渗氮处理，其中，渗氮温度为560-580℃，渗氮处理的气氛为氨气，渗氮时间为28-32h。
优选地，渗氮处理后随炉冷却至室温。
优选地，渗层厚度为0.25-0.3mm。
优选地，在抗疲劳低碳高铬钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、钒、钴、镍、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭；取球形铸锭，进行淬火，回火，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭进行渗氮处理得到抗疲劳低碳高铬钢球。
优选地，出炉浇铸的温度为1400-1440℃。
优选地，淬火的具体步骤为：升温至900-950℃，保温50-70min，以2.5-3.5℃/s的速度降温至室温。
优选地，回火的具体步骤为：升温至520-540℃，保温回火4-6h。
优选地，其各组分的重量百分比如下：c：0.16-0.18％，cr：13.5-14.5％，v：0.32-0.38％，co：0.53-0.57％，w：0.08-0.12％，si：0.22-0.28％，mn：0.25-0.35％，mo：1.05-1.15％，s≤0.015％，p≤0.015％和ni，余料为fe。
上述渗氮处理在渗氮炉中进行。
本发明通过高铬含量，来增加钢球的硬度和耐磨性，并降低碳含量，来缓和高铬导致的钢球韧性低的问题；并通过限定0.4％＜ni＜mo-v的关系式，ni、mo、v以合适含量相互配合，能细化晶粒，使得钢球内部组织致密，并能在淬火时固溶强化、细晶强化，从而大大提高钢球的强度，并且能在回火时形成细小碳化物弥散在回火索氏体的铁素体中，从而增加钢球的韧性，并与其他元素相互配合，协调本发明的韧性和硬度；通过合适的元素和配比，结合合适的淬火、回火、渗氮处理，使得本发明在淬火时以合适的速度冷却，使得钢球内部形成板条状马氏体，接着回火使得钢球内部形成回火索氏体与板条状马氏体并存的组织，协调钢球的强度和韧性，再进行渗氮处理，继续保持回火索氏体和板条状马氏体的同时，生成新的细小弥散的第二相，并配合少量的残余奥氏体，从而使得本发明具有良好的韧性和硬度，并能限制裂纹的产生，从而大大增加本发明的抗疲劳性能；并且渗氮后氮元素可以与铁形成不同含氮量的氮化铁，还可以与钢中的合金元素形成各种氮化物，大大增加本发明的硬度、表面应压力和疲劳强度，并通过合适的渗氮工艺，得到合适厚度的渗层，增加疲劳强度，降低缺口敏感性，从而使得本发明具有良好的抗疲劳性能、强度和韧性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种抗疲劳低碳高铬钢球，其各组分的重量百分比如下：c：0.17％，cr：14％，v：0.35％，co：0.55％，w：0.1％，si：0.25％，mn：0.3％，mo：1.1％，s≤0.015％，p≤0.015％，ni：0.6％，余料为fe。
实施例2
一种抗疲劳低碳高铬钢球，其各组分的重量百分比如下：c：0.15％，cr：15％，v：0.3％，co：0.6％，w：0.05％，si：0.3％，mn：0.2％，mo：1.2％，s≤0.015％，p≤0.015％，ni：0.8％，余料为fe；
在抗疲劳低碳高铬钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、钒、钴、镍、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1400℃；取球形铸锭，升温至950℃，保温50min，以3.5℃/s的速度降温至室温，在升温至520℃，保温回火6h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭再氨气气氛中，升温至560℃，保温渗氮32h后随炉冷却至室温得到抗疲劳低碳高铬钢球，其中，渗层厚度为0.25mm。
实施例3
一种抗疲劳低碳高铬钢球，其各组分的重量百分比如下：c：0.2％，cr：13％，v：0.4％，co：0.5％，w：0.15％，si：0.2％，mn：0.4％，mo：1％，s≤0.015％，p≤0.015％，ni：0.55％，余料为fe；
在抗疲劳低碳高铬钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、钒、钴、镍、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1440℃；取球形铸锭，升温至900℃，保温70min，以2.5℃/s的速度降温至室温，在升温至540℃，保温回火4h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭再氨气气氛中，升温至580℃，保温渗氮28h后随炉冷却至室温得到抗疲劳低碳高铬钢球，其中，渗层厚度为0.3mm。
实施例4
一种抗疲劳低碳高铬钢球，其各组分的重量百分比如下：c：0.16％，cr：14.5％，v：0.32％，co：0.57％，w：0.08％，si：0.28％，mn：0.25％，mo：1.15％，s≤0.015％，p≤0.015％，ni：0.75％，余料为fe；
在抗疲劳低碳高铬钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、钒、钴、镍、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1410℃；取球形铸锭，升温至930℃，保温55min，以3.2℃/s的速度降温至室温，在升温至525℃，保温回火5.5h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭再氨气气氛中，升温至565℃，保温渗氮31h后随炉冷却至室温得到抗疲劳低碳高铬钢球，其中，渗层厚度为0.26mm。
实施例5
一种抗疲劳低碳高铬钢球，其各组分的重量百分比如下：c：0.18％，cr：13.5％，v：0.38％，co：0.53％，w：0.12％，si：0.22％，mn：0.35％，mo：1.05％，s≤0.015％，p≤0.015％，ni：0.5％，余料为fe；
在抗疲劳低碳高铬钢球的制备过程中，取废钢熔炼，加入碳、铬、钒、钴、镍、钨、硅、锰、钼，粗炼，精炼，出炉浇铸得到满足上述成分的球形铸锭，其中，出炉浇铸的温度为1430℃；取球形铸锭，升温至920℃，保温65min，以2.8℃/s的速度降温至室温，在升温至535℃，保温回火4.5h，打磨清洗处理得到中间铸锭；取中间铸锭再氨气气氛中，升温至575℃，保温渗氮29h后随炉冷却至室温得到抗疲劳低碳高铬钢球，其中，渗层厚度为0.28mm。
对实施例1-5进行性能测试，结果如下：
由上表可以看出本发明抗疲劳性能好，韧性好，强度高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。