本發明涉及鋼球技術領域，尤其涉及一種高硬度低碳軸承鋼球。

背景技術：

目前現有軸承鋼球主要采用高碳軸承鋼gcr15作為原料，其具有硬度高，耐磨性能好的優點，但是其沖擊韌性較低，容易開裂；人們通常通過降低碳含量，來提高鋼球的韌性，但是碳含量較低，會降低鋼球的硬度和耐磨性能。

技術實現要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種高硬度低碳軸承鋼球，本發明硬度高，強度高，韌性好，抗疲勞性能好。

本發明提出的一種高硬度低碳軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.1-0.2％，cr：13-14％，w：1-1.5％，co：3-4％，v：0.22-0.28％，si：0.3-0.4％，mn：0.1-0.3％，ni：0.2-0.3％，b：0.006-0.008％，s≤0.015％，p≤0.015％和mo，余料為fe；

其中，滿足“mo＝ni×(co-w)×100”的表達式。

優選地，在高硬度低碳軸承鋼球的制備過程中，需進行滲碳處理，其中，滲碳處理的溫度為940-950℃，滲碳處理的氣氛為丙烷，調節碳勢為1.3-1.4％，保溫3.5-4.5h，調節碳勢為0.91-0.95％，保溫6-6.5h。

優選地，滲碳的滲層厚度為1.5-1.7mm。

優選地，在高硬度低碳軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、鉬、鎢、鈷、釩、硅、錳、鎳、硼，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠；取球形鑄錠，進行滲碳，一次回火，淬火，深冷，二次回火處理得到高硬度低碳軸承鋼球。

優選地，出爐澆鑄的溫度為1460-1500℃。

優選地，一次回火溫度為480-500℃，一次回火時間為4-6h。

優選地，淬火的具體步驟為：升溫至970-990℃，保溫40-60min，水淬至室溫。

優選地，深冷的具體步驟為：降溫至-52至-58℃，保溫40-60min，自然放置至室溫。

優選地，二次回火的具體步驟為：升溫至480-500℃，保溫4-6h，降溫至220-240℃，保溫90-120min，冷卻至室溫得到高硬度低碳軸承鋼球。

本發明通過增加cr含量，來增加本發明的硬度、耐磨性和耐腐蝕性；降低c含量，增加本發明的韌性；并通過限定mo＝ni×(co-w)×100的關系式，co、w、mo協同作用，抑制高溫鐵素體形成，促進第二相析出并提高第二相的回溶溫度，從而提高了鋼球內部組織的穩定性，固溶強化和析出強化相互配合，從而大大增加本發明的硬度、強度和耐磨性，并配以ni平衡cr當量，抑制高溫鐵素體，保證淬火、深冷、回火處理后存留合適含量的殘余奧氏體，從而在保持本發明硬度的同時，大大增加本發明的韌性；各元素相互配合，使得本發明具有良好的硬度和韌性；熔煉后經合適的滲碳處理，使得鋼球從外至內，呈梯度分散碳元素，并經合適的一次回火、淬火、深冷、二次回火工藝，形成碳化物，大大增加本發明的硬度；合適的滲碳處理，使得鋼球達到合適的滲層厚度，使得由接觸應力產生的最大切應力落在滲層厚度以內，從而大大增加本發明的抗疲勞性；合適的一次回火、淬火、深冷、二次回火工藝，與各元素相互配合，使得鋼球內部形成適量的板條狀馬氏體和殘余奧氏體，且殘余奧氏體均勻分散在板條狀馬氏體的條間，從而使得硬度和韌性達到平衡，使得本發明具有良好的硬度、強度，同時也具有良好的韌性。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種高硬度低碳軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.15％，cr：13.5％，w：1.2％，co：3.5％，v：0.25％，si：0.35％，mn：0.2％，ni：0.25％，b：0.007％，s≤0.015％，p≤0.015％，mo：0.575％，余料為fe。

實施例2

一種高硬度低碳軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.1％，cr：14％，w：1％，co：4％，v：0.22％，si：0.4％，mn：0.1％，ni：0.3％，b：0.006％，s≤0.015％，p≤0.015％，mo：0.9％，余料為fe；

其中，在高硬度低碳軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、鉬、鎢、鈷、釩、硅、錳、鎳、硼，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1500℃；取球形鑄錠，在丙烷氣氛中，升溫至940℃，調節碳勢為1.4％，保溫3.5h，調節碳勢為0.95％，保溫6h，然后調節溫度至500℃，保溫回火4h，再升溫至990℃，保溫40min，水淬至室溫，接著降溫至-58℃，保溫40min，自然放置至室溫，最后升溫至500℃，保溫4h，降溫至240℃，保溫90min，冷卻至室溫得到高硬度低碳軸承鋼球。

實施例3

一種高硬度低碳軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.2％，cr：13％，w：1.5％，co：3％，v：0.28％，si：0.3％，mn：0.3％，ni：0.2％，b：0.008％，s≤0.015％，p≤0.015％，mo：0.3％，余料為fe；

其中，在高硬度低碳軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、鉬、鎢、鈷、釩、硅、錳、鎳、硼，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1460℃；取球形鑄錠，在丙烷氣氛中，升溫至950℃，調節碳勢為1.3％，保溫4.5h，調節碳勢為0.91％，保溫6.5h，然后調節溫度至480℃，保溫回火6h，再升溫至970℃，保溫60min，水淬至室溫，接著降溫至-52℃，保溫60min，自然放置至室溫，最后升溫至480℃，保溫6h，降溫至220℃，保溫120min，冷卻至室溫得到高硬度低碳軸承鋼球。

實施例4

一種高硬度低碳軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.12％，cr：13.8％，w：1.1％，co：3.7％，v：0.24％，si：0.37％，mn：0.15％，ni：0.27％，b：0.0065％，s≤0.015％，p≤0.015％，mo：0.702％，余料為fe；

其中，在高硬度低碳軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、鉬、鎢、鈷、釩、硅、錳、鎳、硼，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1490℃；取球形鑄錠，在丙烷氣氛中，升溫至942℃，調節碳勢為1.37％，保溫3.8h，調節碳勢為0.94％，保溫6.1h，然后調節溫度至495℃，保溫回火4.5h，再升溫至985℃，保溫45min，水淬至室溫，接著降溫至-56℃，保溫45min，自然放置至室溫，最后升溫至495℃，保溫4.5h，降溫至235℃，保溫100min，冷卻至室溫得到高硬度低碳軸承鋼球。

實施例5

一種高硬度低碳軸承鋼球，其各組分的重量百分比如下：c：0.18％，cr：13.2％，w：1.3％，co：3.3％，v：0.26％，si：0.33％，mn：0.25％，ni：0.23％，b：0.0075％，s≤0.015％，p≤0.015％，mo：0.46％，余料為fe；

其中，在高硬度低碳軸承鋼球的制備過程中，取廢鋼熔煉，加入碳、鉻、鉬、鎢、鈷、釩、硅、錳、鎳、硼，粗煉，精煉，出爐澆鑄，清洗打磨得到滿足上述成分的光滑球形鑄錠，其中，出爐澆鑄的溫度為1470℃；取球形鑄錠，在丙烷氣氛中，升溫至948℃，調節碳勢為1.33％，保溫4.2h，調節碳勢為0.92％，保溫6.3h，然后調節溫度至485℃，保溫回火5.5h，再升溫至975℃，保溫55min，水淬至室溫，接著降溫至-54℃，保溫55min，自然放置至室溫，最后升溫至485℃，保溫5.5h，降溫至225℃，保溫110min，冷卻至室溫得到高硬度低碳軸承鋼球。

對實施例1-5進行性能測試，結果如下：

由上表可以看出本發明韌性好，表面硬度高，抗疲勞性能好。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。