PL194278B1

PL194278B1 - Stal do wytwarzania części składowych łożysk, sposób wytwarzania części składowych łożysk oraz zastosowanie stali na części składowe łożysk

Info

Publication number: PL194278B1
Application number: PL99345796A
Authority: PL
Inventors: Gilles Baudry; Jacques Bellus; Daniel Girodin; Gilles Dudragne; Gérard Jacob
Original assignee: Ascometal Sa
Priority date: 1998-07-30
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2007-05-31
Also published as: BR9912603A; ATE225866T1; FR2781813B1; EP1114199A1; EP1114199B1; SK1442001A3; DE69903457T2; TR200100252T2; ES2185372T3; WO2000006790A1; JP2002521571A; PL345796A1; FR2781813A1; DE69903457D1

Abstract

1. Stal do wytwarzania czesci skladowych lozysk, znamienna tym, ze wagowo zawiera 0,6% = C = 1,5%, 0,4% = Mn = 1,5%, 0,75% = Si = 2,5%, 0,2% = Cr = 2%, 0% = Ni = 0,5%, 0% = Mo = 0,2%, 0% = Al = 0,05%, S = 0,04%, O < 0,0009%, a reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia wynikajace z wytapiania, przy czym spelnione sa zaleznosci Mn = 0,75% + 0,55 x Si oraz Mn = 2,5 – 0,8 x Si, a wskaznik zanieczyszczenia stali wtraceniami mie- rzony metoda A wedlug normy ASTM E 45 spelnia ponadto nastepujace warunki: wtracenia typu A, drobne: wskaznik = 2,5; wtracenia typu A, grube: wskaznik = 1,5; wtracenia typu B, drobne: wskaznik = 1,5; wtracenia typu B, grube: wskaznik = 0,5; wtracenia typu C, drobne: wskaznik = 0; wtracenia typu C, grube: wskaznik = 0; wtracenia typu D, drobne: wskaznik = 0,5; wtracenia typu D, grube: wskaznik = 0,5, z wylacze- niem stali zawierajacych od 0,55 do 0,78% C, od 0,5 do 2% Cr, od 0,1 do 1,15% Mn i od 1 do 2% Si, gdzie reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia szczatkowe, z wylaczeniem stali zawierajacych od 0,7 do 0,8% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,4 do 0,95% Cr, mniej niz 0,050% Al i mniej niz 0,0030% O, gdzie reszte stanowi zelazo i za- nieczyszczenia, i z wylaczeniem stali zawierajacych od 0,8 do 0,95% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,15 do 0,4% Cr, mniej niz 0,050% Al i mniej niz 0,030% Al, gdzie reszte stanowi zelazo i zanieczyszczenia. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest stal do wytwarzania części składowych łożysk, sposób wytwarzania części składowych łożysk oraz zastosowanie stali na części składowe łożysk.

Łożyska kulkowe lub łożyska wałeczkowe są dobrze znane. Zasadniczo składają się one z części wykonanych ze stali łożyskowej typu 100Cr6 zawierającej od 0,6 do 1,5% węgla, od 1,3 do 1,6% chromu, od 0,3 do 1% manganu oraz mniej niż 0,4% krzemu, przy czym resztę stanowią zanieczyszczenia wynikające z procesu wytapiania.

W szczególności opis patentowy US 3,663,314 ujawnia stal łożyskową zawierającą od 0,6 do 0,78% C, od 0,5 do 2% Cr, od 0,4 do 1,15% Mn i od 1do 2% Si. Z kolei opis patentowy JP 09 302443 ujawnia stal łożyskową zawierającą od 0,7 do 0,8% C, od 0,75 do 1% Si, od 0,4 do 2% Mn i od 0,4 do 0,95 Cr, a opis patentowy JP 09 302444 ujawnia stal łożyskową zawierającą od 0,8 do 0,95% C, od 0,75 do 1% Si, od 0,4 do 2% Mn i od 0,2 do 0,4% Cr.

W strefach styku różnych części składowych, stal poddawana jest znacznym naprężeniom stykowym (Hertza), które z uwagi na ruch obrotowy łożyska, wywołują w nim zjawiska zmęczeniowe. Te zjawiska zmęczeniowe w łożysku powodują jego zniszczenie po upływie czasu, który zależy od warunków obciążenia łożyska. W celu zapewnienia dostatecznego okresu trwałości, łożyska konstruowane są w taki sposób, aby maksymalne naprężenie stykowe (Hertza) było mniejsze od wartości, która zależy od wytrzymałości zmęczeniowej użytej stali i od pożądanego minimalnego okresu trwałości. Ponadto, odkształcenia łożysk, wywoływane przez siły, które łożyska te muszą wytrzymać, zwiększają efekt pogorszenia się jakości wywołany zmęczeniem materiału. W celu ograniczenia tego niekorzystnego efektu, łożyska konstruowane są tak, aby odkształcenia sprowadzić jedynie do małych wartości. Te dwa warunki sprawiają, że możliwości zmniejszenia ciężaru łożyska są w rezultacie ograniczone. Sytuacja taka występuje ponieważ w przypadku danego zastosowania, im łożyska są lżejsze tym większe są siły jednostkowe, które te łożyska muszą wytrzymać. Ograniczenia narzucone konstrukcji łożysk mają jednak wady, zwłaszcza gdy pożądane jest zmniejszenie wielkości lub ciężaru mechanizmów, w których łożyska te mają być zamontowane. Tak jest zwłaszcza w przypadku kół pojazdu samochodowego, gdy pożądane jest usprawnienie w zakresie trzymania się drogi takiego pojazdu poprzez zmniejszenie ciężaru nie zawieszonych mas.

Celem niniejszego wynalazku jest pokonanie tej wady poprzez zaproponowanie stali łożyskowej, której wytrzymałość zmęczeniowa jest zwiększona w stosunku do znanych stali łożyskowych, i w rezultacie stworzenie możliwości zastosowania łożysk, które są lżejsze niż te stosowane do chwili obecnej.

Ponadto, stal taka odznacza się odpowiednią lejnością oraz nadaje się do przeróbki zarówno na gorąco jak i na zimno, i wymaga jedynie standardowej obróbki cieplnej podczas lub na końcu procesu produkcji.

Zgodnie z wynalazkiem, stal do wytwarzania części składowych łożysk, charakteryzuje się tym, że wagowo zawiera 0,6% < C < 1,5%, 0,4% < Mn <1,5%, 0,75% < Si < 2,5%, 0,2% < Cr < 2%, 0% < Ni < 0,5%, 0% < Mo < 0,2%, 0% < Al < 0,05%, S < 0,04%, O < 0,0009%, a resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające z wytapiania, przy czym spełnione są zależności Mn <0,75% + 0,55 x Si oraz Mn < 2,5 - 0,8 x Si, a zawartość wtrąceń w stali mierzona metodą A według normy ASTM E 45 spełnia ponadto następujące warunki: wtrącenia typu A, drobne: wskaźnik < 2,5; wtrącenia typu A, grube: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, drobne: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, grube: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu C, drobne: wskaźnik = 0; wtrącenia typu C, grube: wskaźnik = 0; wtrącenia typu D, drobne: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu D, grube: wskaźnik < 0,5, z wyłączeniem stali zawierających od 0,55 do 0,78% C, od 0,5 do 2% Cr, od 0,1 do 1,15% Mn i od 1 do 2% Si, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia szczątkowe, z wyłączeniem stali zawierających od 0,7 do 0,8% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,4 do 0,95% Cr, mniej niż 0,050% Al i mniej niż 0,0030% O, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia, i z wyłączeniem stali zawierających od 0,8 do 0,95% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,15 do 0,4% Cr, mniej niż 0,050% Al i mniej niż 0,030% Al, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia.

Korzystnie, stal niezależnie, lub jeszcze korzystniej jednocześnie spełnia, z jednej strony warunek taki, że 0,8% <Mn <1,2%, 0,8% <Si <1,7%, i, z drugiej strony, warunek taki, że 0,9% <C <1,1%, 1,3% <Cr <1,6%.

Korzystnie jest także w przypadku, jeśli zawartość krzemu w stali jest większa niż 1,2%.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób wytwarzania części składowych łożysk, charakteryzuje się tym, że półfabrykat wykonany ze stali według wynalazku kształtuje się przez odkształcenie plastyczne na

PL 194 278 B1 gorąco dla uzyskania półwyrobu, a zwłaszcza półwyrobu do walcowania rur bez szwu, po czym półwyrób poddaje się obróbce sferoidyzacji obejmującej jeden lub więcej etapów podgrzewania w temperaturze od 750 do 850°C, po którym następują etapy chłodzenia, do temperatury 650°C, przy maksymalnej prędkości chłodzenia 10°C/h, dla uzyskania struktury stali mającej twardość mniejszą niż 270 HV i homogeniczną dyspersję drobnych węglików kulkowych, oraz opcjonalnie, etap kształtowania przez odkształcenie plastyczne na zimno, na przykład, walcowanie na zimno lub ciągnienie na zimno, albo ciągnienie drutu, dla uzyskania produktu, a następnie z produktu odcina się część, którą kształtuje się przez odkształcenie plastyczne na zimno lub na gorąco, albo przez obróbkę skrawaniem, dla uzyskania półwyrobu części składowej łożyska, a w końcu półwyrób części składowej poddaje się obróbce cieplnej odpuszczania izotermicznego lub chłodzenia, na przykład, chłodzenia w oleju, po austenityzacji w temperaturze pomiędzy 800°C i 950°C, oraz obróbce cieplnej wyżarzania w temperaturze pomiędzy 100°C i 400°C, a korzystnie poniżej 250°C, dla uzyskania części składowej łożyska o strukturze mającej twardość pomiędzy 58 HRC i 67 HRC i składającej się z homogenicznego rozkładu drobnych węglików, martenzytu i od 5 do 30% austenitu szczątkowego.

Takim produktem korzystnie jest, na przykład, rura bez szwu.

Zgodnie z wynalazkiem, stal według wynalazku znajduje zastosowanie przy wytwarzaniu części składowych łożysk.

Wynalazek będzie opisany poniżej bardziej szczegółowo, a następnie zilustrowany zostanie kolejnymi przykładami wykonania.

Do wyrobu łożyska zawierającego części składowe takie jak pierścień nośny i elementy toczne mające odpowiednią wytrzymałość zmęczeniową, używana jest stal, której skład chemiczny zawiera wagowo: więcej niż 0,6%, a korzystnie więcej niż 0,9% węgla dla uzyskania dostatecznej twardości i dostatecznej zawartości austenitu szczątkowego, ale mniej niż 1,5%, a korzystnie mniej niż 1,1% węgla, aby zapobiec nadmiernej segregacji i, aby ograniczyć tworzenie się węglików pierwszorzędowych, więcej niż 0,75%, korzystnie więcej niż 0,8%, a najkorzystniej więcej niż 1,2% krzemu dla zwiększenia stabilności na gorąco austenitu szczątkowego (w temperaturze pomiędzy 170°C i 450°C, a korzystnie powyżej 300°C) i twardości, ale mniej niż 2,5%, a korzystnie mniej niż 1,7% krzemu, ponieważ jeśli zawartość krzemu jest za wysoka, stal staje się zbyt krucha, zwłaszcza jeśli ma być kształtowana przez odkształcenie plastyczne, więcej niż 0,4%, a korzystnie więcej niż 0,8% manganu, aby możliwe było uzyskanie struktury stali odpuszczonej mającej zawartość austenitu szczątkowego większą niż 5%, a korzystnie większą niż 15%, przy czym zawartość manganu musi być taka, że Mn < 0,75 + 0,55 x Si dla uzyskania odpowiedniej lejności, bez której trudne staje się otrzymanie stali wystarczająco czystej, aby stal ta posiadała odpowiednią wytrzymałość zmęczeniową, oraz taka, że Mn < 2,5 - 0,8 x Si dla umożliwienia przeprowadzenia operacji końcowych i kształtowania przez odkształcenie plastyczne na zimno, z których to zależności wynika, że zawartość manganu musi być mniejsza niż 1,5%, a korzystnie nawet mniejsza niż 1,2%, od 0,2 do 2%, a korzystnie od 1,3 do 1,6% chromu tak, aby z jednej strony uzyskać dostateczną hartowność, a z drugiej strony, aby ukształtować ziarenka węglików kulkowych o wielkości mniejszej niż 2 μm, równomiernie rozłożone i występujące w dostatecznej ilości, mniej niż 0,5% niklu, który to pierwiastek szczątkowy nie jest absolutnie konieczny, ale wpływa korzystnie na hartowność, mniej niż 0,2% molibdenu, który to pierwiastek zmniejsza szybkość zmiękczania podczas wyżarzania; od 0 do 0,05% aluminium i mniej niż 0,04% siarki, mniej niż 0,0009% tlenu dla uzyskania dostatecznej zawartości wtrąceń, przy czym resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające zwytapiania.

Ponadto, dla uzyskania odpowiedniej trwałości, wskaźnik zanieczyszczenia stali wtrąceniami mierzony metodą A według normy ASTM E 45 jest taki, że spełnia ponadto następujące warunki:

wtrącenia typu A, drobne: wskaźnik < 2,5; wtrącenia typu A, grube: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, drobne: wskaźnik <1,5; wtrącenia typu B, grube: wskaźnik <0,5; wtrącenia typu C, drobne: wskaźnik = 0; wtrącenia typu C, grube: wskaźnik = 0; wtrącenia typu D, drobne: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu D, grube: wskaźnik < 0,5, przy czym wtrącenia typu A są zasadniczo siarczkami, wtrącenia typu B są zasadniczo glinianami, wtrącenia typu C są zasadniczo krzemianami, a wtrącenia typu D są wtrąceniami kulistymi.

Taka stal jest odlewana i ewentualnie walcowana dla wytworzenia półfabrykatu, który może być kęsem lub okrągłą rurą.

Półfabrykat kształtowany jest następnie przez odkształcenie plastyczne na gorąco dla uzyskania półwyrobu, na przykład, przez walcowanie na gorąco, dla otrzymania produktu wyjściowego w postaci prętów, rur okrągłych lub rur bez szwu.

PL 194 278 B1

Półwyrób poddawany jest wówczas obróbce cieplnej sferoidyzacji obejmującej jeden lub więcej etapów podgrzewania w temperaturze między 750 a 850°C, po którym następują etapy chłodzenia, do temperatury 650°C, przy maksymalnej prędkości chłodzenia 10°C/h, dla uzyskania struktury stali mającej twardość mniejszą od 270 HV i homogeniczną dyspersję węglików kulkowych. Ta obróbka cieplna jest niezbędna w celu nadania stali odpowiedniej odkształcalności przez odkształcenie plastyczne na zimno oraz odpowiedniej skrawalności, który to proces używany jest do wytwarzania wyrobu, na przykład, przez walcowanie na zimno, ciągnienie na zimno lub przez ciągnienie drutu. Produkt ten służy do wytwarzania półwyrobów na części składowe łożyska, na przykład, półwyrobów dla łożysk kulkowych.

Wytwarzanie półwyrobu na części składowe, który wykonywany jest w procesie kształtowania na zimno lub na gorąco lub przez ciągnienie drutu albo przez obróbkę części odciętych od produktu, kończy się przeprowadzeniem obróbki cieplnej obejmującej odpuszczanie i wyżarzanie, uzyskując w ten sposób część składową łożyska. Temperatura austenityzacji przed odpuszczaniem, większa niż 800°C, jest tak nastawiona, aby po odpuszczaniu otrzymać strukturę składającą się z martenzytu, z 5 do 30% austenitu szczątkowego oraz mającą rozkład homogeniczny węglików szczątkowych. Zawartość austenitu szczątkowego, występowanie którego jest istotne dla otrzymania odpowiedniej wytrzymałości na wgniecenie, zależy od wartości temperatury Ms (temperatura początku przemiany martenzytycznej), która sama zależy zarówno od składu chemicznego stali jak i od warunków austenityzacji. Specjalista z dziedziny wynalazku wie jak określić te parametry, na przykład, stosując testy dylatometryczne. Wyżarzanie przeprowadzane jest przez ogrzewanie do temperatury powyżej 100°C, aby doprowadzić do ustabilizowania się struktury, ale poniżej 400°C, a korzystnie poniżej 250°C, aby nie doprowadzić do destabilizacji austenitu cząstkowego.

Tak otrzymana stal ma twardość 62 HRC, wytrzymałość zmęczeniową zasadniczo zwiększoną w stosunku do stali 100Cr6 mającej tę samą zawartość wtrąceń jak stal według wynalazku. Wytrzymałość zmęczeniowa jest jasno przedstawiona po zastosowaniu prób zmęczeniowych na ściskanie na próbkach o średnicy 7 mm, mających 4 ścianki o szerokości 3 mm i wysokości 12 mm. Takie próbki poddawane są działaniu okresowych sił ściskających umożliwiających zmianę naprężenia od 2450 MPa do 50 MPa oraz pozwalających na określenie liczby cykli, po której następuje rozerwanie próbki. Ponieważ próby zmęczeniowe są niejako samoistnie statystyczne w swej naturze, to próby powinny być powtarzane wiele razy.

Składy chemiczne stali badane zgodnie z pierwszym przykładem są jak podano poniżej, przy czym skrót „wyn.” oznacza stal według wynalazku, a skrót „por.” oznacza stal 100Cr6, tytułem porównania:

	C	Si	Mn	Ni	Cr	Mo	Al	S	O
wyn.	1,011	1,53	1,00	0,16	1,44	0,030	0,039	0,03	2,7
por.	1,012	0,23	0,33	0,33	1,43	0,027	0,036	0,011	3,8

Zawartość wtrąceń przedstawia się następująco:

	Typ a	Typ B	Typ C	Typ D
drobne	grube	drobne	grube	drobne	grube	drobne	grube
wyn.	1,5	0,5	1	0	0	0	0,5	0
por.	2	0,5	1	0	0	0	0,5	0

Wyniki przedstawiają się jak następuje:

Stal według wynalazku:

próbka nr 1: brak pęknięcia po liczbie próbka nr 2: wystąpienie pęknięcia przy liczbie próbka nr 3: brak pęknięcia po liczbie próbka nr 4: wystąpienie pęknięcia przy liczbie

111 111 000 cykli 41 111 000 cykli

111 111 000 cykli 51 111 000 cykli

PL 194 278 B1

Stał 100Cr6 według stanu techniki:

630 000 cykli 31 111 000 cykli 20788 000 cykli 21111 000 cykli próbka nr 1: wystąpienie pęknięcia przy liczbie próbka nr 2: wystąpienie pęknięcia przy liczbie próbka nr 3: wystąpienie pęknięcia przy liczbie próbka nr 4: wystąpienie pęknięcia przy liczbie

Z powyższych wyników możliwe jest wyciągnięcie wniosku, że wytrzymałość zmęczeniowa stali według wynalazku jest o 17% większa niż stali 100 Cr6, co oznacza wzrost o około 400 MPa.

Jako drugi przykład, wykonano łożysko ze stali według wynalazku, z przeznaczeniem do kół pojazdu, zawierające dwa rzędy stożkowych wałeczków, i poddano je próbie z obciążeniem promieniowym Fr = 590 daN odpowiadającym przyspieszeniu 0,6 G i obciążeniem osiowym Fa = 354 daN. Obciążenia te spowodowały w efekcie odkształcenie promieniowe o wielkości 0,14 mm (podczas, gdy obecne zasady konstrukcyjne dla tego zastosowania nie pozwalają na odkształcenia większe niż 0,04 mm) i maksymalne naprężenie Hertza, policzone bez uwzględniania odkształceń, o wartości Po = 3,4 GPa. Części składowe łożyska poddane zostały stopniowemu odpuszczaniu po austenityzacji w temperaturze 890°C, a następnie wyżarzaniu w temperaturze 230°C dla uzyskania zawartości austenitu szczątkowego około 17%. Łożyska zostały następnie sprawdzone na stanowisku prób w celu dokonania pomiaru wartości parametru L10 odpowiadającego okresowi trwania próby i stwierdzono, że 10% łożysk uległo uszkodzeniu. Parametr L10 liczony był dla minimum 8 łożysk poddanych próbie z wykorzystaniem teorii statystyki WeilbulPa.

Dla porównania, identyczne łożyska wykonano ze stali 100Cr6 odpuszczanej po austenityzacji w temperaturze 835°C i wyżarzanej w temperaturze 170°C, zgodnie ze stanem techniki. Łożyska były testowane w tych samych warunkach jak łożyska opisane powyżej.

Zawartość wtrąceń w obu przypadkach była zgodna z zawartością wtrąceń według wynalazku.

Wyniki były następujące:

	Stal według wynalazku	Stal 100Cr6
% austenitu szczątkowego	17%	19%	16%	6%
L10	85 h	109 h	220 h	43 h

Przedstawione rezultaty pokazują dość istotny wzrost okresu trwałości łożysk wynikający z większej wytrzymałości stali według wynalazku.

Ponadto, zmierzone okresy trwałości mogą być porównane z wynikami dotyczącymi okresu trwałości łożysk stosowanych w stanie techniki dla ustalenia wymiarów łożysk dla każdego konkretnego zastosowania. W przypadku klasycznej stali 100Cr6, wyniki te są ważne jedynie dla obciążeń dających w efekcie maksymalne naprężenie Hertza mniejsze niż 3,5 GPa i odkształcenia mniejsze niż 50 μm. W tym przykładzie, czas trwałości łożysk określony z góry zgodnie ze stanem techniki jest większy o 80 h, co należałoby uznać za wystarczające.

Jednak, próby przedstawione powyżej wykazują, że przewidywania te powinny nie być prawdziwe w przypadku stali 100Cr6 według stanu techniki, podczas gdy są one aktualne w przypadku stali według wynalazku.

W trzecim przykładzie, na stanowisku testowym próbom poddano łożyska wałeczkowe dla przekładni zębatej, przy czym wałeczki posiadały stosunkowo małą sztywność z uwagi na małą grubość (3,2 mm) i były wykonane, z jednej strony, ze stali według wynalazku, a z drugiej strony, ze stali 100Cr6 przy obciążeniu promieniowym 3000 daN powodując w efekcie maksymalnie naprężenie Hertza, liczone bez uwzględnienia odkształceń (to jest przy zaniżonej wartości), o wartości 3,8 GPa i odkształcenie o wielkości 55 μm. Stal według wynalazku miała twardość 61,5 HRC i zawartość austenitu szczątkowego w zakresie od 12 do 14%; stal 100Cr6 miała twardość 62 HRC i zawartość austenitu szczątkowego w zakresie od 5 do 8%.

W obu przypadkach zawartość wtrąceń była zgodna z wynalazkiem. Łożyska poddane były próbie w temperaturze 100°C przy prędkości obrotowej 900 obr/min. Łożyska według wynalazku miały okres trwałości określony parametrem L10 większy o 150 h, podczas gdy okres trwałości łożysk wykonanych ze stali 100Cr6 określony parametrem L10 mieścił się jedynie w zakresie od 25 do 60 h.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1,3% < Cr < 1,6%.

1. Stal do wytwarzania części składowych łożysk, znamienna tym, że wagowo zawiera 0,6% < C < 1,5%, 0,4% < Mn < 1,5%, 0,75% < Si < 2,5%, 0,2% < Cr <2%, 0% < Ni < 0,5%, 0% < Mo < 0,2%, 0% < Al < 0,05%, S < 0,04%, O < 0,0009%, a resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające z wytapiania, przy czym spełnione są zależności Mn < 0,75% + 0,55 x Si oraz Mn < 2,5 - 0,8 x Si, a wskaźnik zanieczyszczenia stali wtrąceniami mierzony metodą A według normy ASTM E 45 spełnia ponadto następujące warunki:

wtrącenia typu A, drobne: wskaźnik < 2,5; wtrącenia typu A, grube: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, drobne: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, grube: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu C, drobne: wskaźnik = 0; wtrącenia typu C, grube: wskaźnik = 0; wtrącenia typu D, drobne: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu D, grube: wskaźnik < 0,5, z wyłączeniem stali zawierających od 0,55 do 0,78% C, od 0,5 do 2% Cr, od 0,1 do 1,15% Mn i od 1 do 2% Si, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia szczątkowe, z wyłączeniem stali zawierających od 0,7 do 0,8% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,4 do 0,95% Cr, mniej niż 0,050% Al i mniej niż 0,0030% O, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia, i z wyłączeniem stali zawierających od 0,8 do 0,95% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,15 do 0,4% Cr, mniej niż 0,050% Al i mniej niż 0,030% Al, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia.

2. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, że wagowo zawiera 0,8% <Mn <1,2%,0,8% < Si < 1,7%.

3. Stal według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że wagowo zawiera Si > 1,2%.

4. Stal według zastrz. 1, znamienna tym, że wagowo zawiera 0,9% <C <1,1%,1,3% < Cr < 1,6%.

5. Stal według zastrz. 4, znamienna tym, że wagowo zawiera 0,8% <Mn <1,2%, 0,8% <Si<1,7%.

6. Stal według zastrz. 4 albo 5, znamienna tym, że wagowo zawieraSi >1,2%.

7. Sposób wytwarzania części składowych łożysk, znamienny tym, że półfabrykat wykonany ze stali, która wagowo zawiera

0,6% < C < 1,5%, 0,4% < Mn < 1,5%, 0,75% < Si < 2,5%, 0,2% < Cr < 2%, 0% < Ni < 0,5%, 0% < Mo < 0,2%, 0% < Al < 0,05%, S < 0,04%, O < 0,0009%, a resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia wynikające z wytapiania, przy czym spełnione są zależności Mn < 0,75% + 0,55 x Si oraz Mn < 2,5 -0,8 x Si, a wskaźnik zanieczyszczenia stali wtrąceniami mierzony metodą A według normy ASTM E 45 spełnia ponadto następujące warunki:

wtrącenia typu A, drobne: wskaźnik < 2,5; wtrącenia typu A, grube: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, drobne: wskaźnik < 1,5; wtrącenia typu B, grube: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu C, drobne: wskaźnik = 0; wtrącenia typu C, grube: wskaźnik = 0; wtrącenia typu D, drobne: wskaźnik < 0,5; wtrącenia typu D, grube: wskaźnik < 0,5, z wyłączeniem stali zawierających od 0,55 do 0,78% C, od 0,5 do 2% Cr, od 0,1 do 1,15% Mn i od 1 do 2% Si, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia szczątkowe, z wyłączeniem stali zawierających od 0,7 do 0,8% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,4 do 0,95% Cr, mniej niż 0,050% Al i mniej niż 0,0030% O, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia, i z wyłączeniem stali zawierających od 0,8 do 0,95% C, od 0,5 do 1% Si, od 0,1 do 2% Mn, od 0,15 do 0,4% Cr, mniej niż 0,050% Al i mniej niż 0,030% Al, gdzie resztę stanowi żelazo i zanieczyszczenia, kształtuje się przez odkształcenie plastyczne na gorąco dla uzyskania półwyrobu, a zwłaszcza półwyrobu do walcowania rur bez szwu, po czym półwyrób poddaje się obróbce sferoidyzacji obejmującej jeden lub więcej etapów podgrzewania w temperaturze od 750 do 850°C, po którym następują etapy chłodzenia, do temperatury 650°C, przy maksymalnej prędkości chłodzenia 10°C/h, dla uzyskania struktury stali mającej twardość mniejszą niż 270 HV i homogeniczną dyspersję drobnych węglików kulkowych, oraz opcjonalnie, etap kształtowania przez odkształcenie plastyczne na zimno, na przykład, walcowanie na zimno lub ciągnienie na zimno albo ciągnienie drutu, dla uzyskania produktu, a następnie z produktu odcina się część, którą kształtuje się przez odkształcenie plastyczne na zimno lub na gorąco, albo przez obróbkę skrawaniem, dla uzyskania półwyrobu części składowej łożyska, a w końcu półwyrób części składowej poddaje się obróbce cieplnej odpuszczania izotermicznego lub chłodzenia, na przykład, chłodzenia w oleju, po austenityzacji w temperaturze pomiędzy 800°C i 950°C, oraz obróbce cieplnej wyżarzania w temperaturze pomiędzy 100°C i 400°C, a korzystnie poniżej 250°C, dla uzyskania części składowej łożyska o strukturze mającej twardość między 58 HRC i 67 HRC i składającej się z homogenicznego rozkładu drobnych węglików, martenzytu i od 5 do 30% austenitu szczątkowego.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stal wagowo zawiera 0,8% < Mn < 1,2%, 0,8% < Si <1,7%.

PL 194 278 B1

9. Sposób według zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że stal wagowo zawiera .Si > 1,2%.

10.Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stal wagowo zawiera 0,9% < C < 1,1%,

11.Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że stal wagowo zawiera 0,8% < Mn < 1,2%, 0,8% <Si <1,7%.

12. Sposób według zastrz. 10 albo 11, znamienny tym, że stal wagowo zawiera Si>1,2%.

13. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że produkt jest rurą bez szwu.

14. Zastosowanie stali określonej w zastrz 1. na części składowe łożysk.