GCr15钢的离异共析转变热力学讨论及其快速球化处理

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gcr15轴承钢球化退火工艺

gcr15轴承钢球化退火工艺

gcr15轴承钢球化退火工艺GCr15轴承钢是一种高强度、高硬度的钢材,广泛应用于制造轴承等高精度机械零件。

由于其材料性质的特殊性,需要进行球化退火处理,以达到更好的加工性能和使用寿命。

本文将从GCr15轴承钢的特性、球化退火工艺的原理和方法、球化退火后的性能及应用等方面进行介绍。

一、GCr15轴承钢的特性GCr15轴承钢是一种具有高温强度、高耐磨性、高弹性模量和良好的抗腐蚀性能的钢材。

其主要成分为碳、铬、锰、硅、磷、硫等元素,其中铬的含量达到了1.5%-2.5%以上。

铬的加入可以增加钢的硬度和耐磨性,使其具有更好的抗腐蚀性能。

同时,硬度的提高也会导致钢的脆性增加,因此需要进行球化退火处理。

二、球化退火工艺的原理和方法球化退火是一种使钢材中的碳元素在钢中形成球状晶粒的热处理工艺。

球化退火的原理是在高温下,钢材中的碳元素会扩散到钢的晶界上,形成一定的厚度。

当温度升高到一定程度时,碳元素会在晶界上形成球状晶粒,使钢的硬度降低,同时也能改善钢的可加工性。

球化退火的过程包括加热、保温和冷却三个阶段。

加热的温度一般为780℃-820℃,保温时间一般为2-4小时,冷却速度不宜过快,一般为自然冷却或慢冷。

球化退火的工艺参数需要根据钢材的具体情况进行调整,以达到最佳的效果。

三、球化退火后的性能及应用球化退火处理后,GCr15轴承钢的硬度降低,但韧性和可加工性得到了改善。

此外,球化退火还能提高钢材的抗疲劳性能和耐磨性能,延长其使用寿命。

因此,球化退火处理是制造高精度机械零件的必要工艺之一。

GCr15轴承钢球化退火后,可以应用于制造各种高精度轴承、齿轮、传动轴等机械零件。

此外,还可以用于制造汽车、航空航天、船舶、机床等领域的重要零件。

球化退火处理的应用范围广泛,对于提高机械零件的精度和使用寿命具有重要意义。

综上所述,GCr15轴承钢球化退火工艺是制造高精度机械零件的必要工艺之一。

球化退火处理能够改善钢材的加工性能和使用寿命,提高其抗疲劳性能和耐磨性能。

GCr15轴承钢热处理工艺设计解析

GCr15轴承钢热处理工艺设计解析

图 3 箱式电炉
图4 淬火炉
7. GCr15轴承钢热处理内容及要求
7.1 硬度检查 GCr15钢制套圈、滚子和滚针淬火后的硬度不小于63HRC ,回火后的硬度为61~65HRC。 7.2 金相组织检查 轴承零件淬、回火后显微组织应有隐晶、细小结晶马氏体 和均匀分布的细小残留碳化物以及少量残余奥氏体组成。 淬、回火后的显微组织应根据马氏体粗细程度,残留碳化 物颗粒大小和数量以及托氏体的形状、大小和数量评价。 7.3 断口检查 滚动轴承零件淬、回火后,其断口应为浅灰色细瓷状,按 本标准第四级别图评定,2级为合格断口,不允许有1级欠 热断口,或3级过热断口存在。
3. 轴承钢材料的选择
轴承钢一般要经球化退火处理和淬火加低温回火处理,球 化退火的目的是降低硬度,改善切削加工性,同时获得均 匀分布的细粒状珠光体,为最终热处理做好组织上的准备 GCr15SiMn(A)钢是在GCr15基础上,提高Si、Mn含量改 型钢,以改善其淬透性和弹性极限,耐磨性也有所提高。 但其热处理工艺麻烦,成本高。 渗碳钢如20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、 20Cr2Mn2MoA等,经渗碳-淬火低温回火处理后,表面 有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而心部具有很高的 冲击韧性。用渗碳钢做轴承,加工工艺性能好,可以采用 冷冲压技术,提高材料的利用率,再经渗碳淬火处理后, 在表层形成有利的残余应力,提高轴承的使用寿命。但适 用于轧钢机械、矿山挖掘机和其他一些受冲击负载荷较大 的机械使用的轴承。
5.2. GCr15轴承钢的热处理工艺设计
(1)预备热处理工序—球化退火 球化退火目的是使组织变为均匀分布的细粒状珠光体,获 得最佳的机加工性能并未淬火提供良好的原始组织,淬火
、回火后获得最佳的力学性能。Cr15钢退火组织为细粒状

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制
GCr15轴承钢球是一种高强度、高硬度、高耐磨性的工业材料,广泛应用于各种机械设备中。

为了保证GCr15轴承钢球的高品质和长寿命,必须采用适当的热处理工艺和严格的质量控制。

GCr15轴承钢球的热处理工艺主要包括:淬火、回火、正火、退火、球磨等。

其中,淬火是最关键的一个步骤,其目的是使钢球表面形成一层硬度高、强度大的贝氏体组织,从而提高其抗磨损性能和耐久性。

回火则是为了消除淬火过程中产生的残余应力和脆性,使钢球具有足够的韧性和塑性,以防止在使用过程中出现断裂等问题。

质量控制方面,需要对GCr15轴承钢球进行严格的化学成分、物理性能、金相组织、尺寸和形状等检测和测试。

特别是球面粗糙度、硬度、圆度和表面质量等指标的控制,直接影响到钢球的使用寿命和性能表现。

总之,GCr15轴承钢球的热处理工艺和质量控制是保证其优良性能和长寿命的重要保障,需要科学、严谨地操作和检测。

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GCr15

GCr15

轴承钢GCr15的快速碳化物球化处理工艺及机理研究康连芳关键字:GCr15钢;碳化物球化工艺;碳化物形成机理及作1.引言GCr15 钢是一种高碳低合金钢,根据其化学成分和实际工程应用,此种刚具有良好的综合力学性能。

应用广泛的高碳络轴承钢被广泛应用与机械制造、汽车制造等领域,主要用来制造大型机械轴承的滚子和套筒,还可以制造耐磨、高接触疲劳强度、较大负荷的机械零件,如牙轮钻头的转动轴。

目前在汽车行业中的低压汽车转向泵定子的材料采用GCr15钢。

轴承在服役过程中承受极高的交变载荷, 要求其具有较高的抗接触疲劳性能和耐磨性能,而这种钢经过热处理淬火、回火及机械加工后的强韧性尚且不足,疲劳性能差,经常出现断裂现象。

因此轴承钢需具有隐晶回火马氏体+细小渗碳体颗粒组织, 即具有良好球化的珠光体组织,为获得此种组织,则要求对该种钢进行球化处理。

附表一:GCr15钢的化学成分(质量分数,%)2.GCr15的快速碳化物球化的工艺方案球化退火主要适用于共析钢和过共析钢,如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。

这些钢经轧制、锻造后空冷,所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体,这种组织硬而脆,不仅难以切削加工,且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。

而经球化退火得到的是球状珠光体组织,其中的渗碳体呈球状颗粒,弥散分布在铁素体基体上,和片状珠光体相比,不但硬度低,便于切削加工,而且在淬火加热时,奥氏体晶粒不易长大,冷却时工件变形和开裂倾向小。

另外对于一些需要改善冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。

2.1普通(缓冷)球化退火普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃,保温适当时间,然后随炉缓慢冷却,冷到500℃左右出炉空冷。

2.2等温球化退火球化退火加热温度为Ac1+(20~40)℃或Acm-(20~30)℃,保温后等温冷却或直接缓慢冷却。

在球化退火时奥氏化是“不完全”的,只是片状珠光体转变成奥氏体,及少量过剩碳化物溶解。

GCr15轴承钢管快速球化退火工艺研究

GCr15轴承钢管快速球化退火工艺研究
原有 的碳 化物颗粒 非均匀形 核形成 球状 的颗粒 ,
编号 为 K1 K , , 9 , 2 … K 。其 主 要化 学 成分 ( 量百 分 质
含 量 ) 别 为 W( ) 09 % , Mn= . % , S) 分 C = .9 W( ) 03 0 W(i=
0 1 %, ( r 1 4 .9 w C) . %。 =4
间 长 达 l~ 8 。 2 1h
在不 改 变 工艺 流 程 的情 况 下 , 热 轧穿 孔后 的 对
年 快 速球 化退 火工 艺成 为研 究 的热点 。
毛管 进 行取 样 。任 意抽 取 一 根 穿孑 后 雾冷 的毛管 . L 其 规格  ̄4 mmx m 距 毛 管 端 部 2 0 1 4 m, 0 mm 处 , 砂 用
基 金 项 目 : 庆 科 技 学 院 横 向科 研 项 目( 1— 0 )重 庆 科 技 学 院 大 学生 科 技 创 新 项 目 重 19 0 1 ; 作 者 简 介 : 蜀 焱 (9 3 )男 , 川南 部 人 , 士 , 师 , 任 17 一 , 四 硕 讲 研究 方 向 为材 料 加 工 。
铁 素 体 通 过 碳 的扩 散 向奥 氏体 基 体 生 长 形 成 等 轴 状 晶粒 。 因此 , 现 离 异 共 析 转 变 的 关 键 是 在 基 体 实 中保 持 足 够 的 弥 散 的未 溶 碳 化 物粒 子 作 为后 续 的
8 0C;保 温 1 ~ 0 n后 随 炉 冷 10 i ,冷 却 到 1 ̄ 0 2 mi 2 mn

要 : 据快 速球 化 退 火 原 理 , 生 产现 场切 取 G r5轴 承 钢 管 试 样 , 照 不 同 的 快 速 球化 退 火 方 案 试 验 。 察 其 根 从 Cl 按 观

gcr15,热处理硬度

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GCr15是一种高碳铬轴承钢,具有优异的耐久性和高强度,是广泛应用于机械行业的一种材料。

但是,它的硬度需要经过热处理才能得到提高。

接下来,我们将分步骤阐述热处理对GCr15硬度的影响。

1. 热处理的原理
热处理是指对金属材料进行加热或冷却的工艺,以改变其组织结构和物理性能的方法。

通过加热使金属材料达到一定的温度,使其中的碳原子发生扩散,然后迅速冷却,使得金属材料的组织变得均匀致密,从而提高金属材料的强度和硬度。

2. GCr15的热处理方法
GCr15的热处理方法分为两种:淬火和回火。

淬火:将GCr15钢加热至830℃~860℃左右逐渐冷却到300℃左右,然后再用油、水等介质对其加速冷却,使钢材快速冷却获得高硬度和高强度。

淬火后的GCr15钢材具有高硬度、高磨损性、高强度、高韧性等特点。

回火:将淬火后的GCr15钢材放在供给稳定的炉内进行煅烧,使其在一定温度范围内保持一定时间,随后再冷却至室温。

经过回火处理的GCr15钢材不仅硬度减小,而且韧性增大,更加适合于轴承等需要强度和韧性兼备的设备。

3. 热处理对GCr15的硬度的影响
经过淬火和回火处理后,GCr15的硬度明显加强。

淬火后的
GCr15钢材硬度通常可以达到62-66HRC以上,而回火后的GCr15钢材硬度约在57-62HRC之间。

总之,热处理是使GCr15钢材硬度得到提高的关键步骤之一。

在机械制造业中,GCr15钢的热处理是必不可少的一步,可以使轴承等机械零部件更加耐用,具有更长的生命周期。

同时,也可提高机械行业产品的整体竞争力。

滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理-8页精选文档

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第一章滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理一、滚动轴承用钢应具有的特性1、高的接触疲劳强度;2、高的耐磨性;(发生滑动摩擦的主要部位)1)、滚动体与滚道的接触面;2)、滚动体与保持架兜孔的接触面;3)、保持架引导与套圈引导档边的接触面;4)滚子的端面与套圈档边的接触面。

3、高的弹性极限;4、高的硬度;5、一定的韧性;6、好的尺寸稳定性;7、一定的防锈功能;8、良好的工艺性能。

二、GCr15钢的物理性能1、GCr15钢的临界点:Ac1:760℃ Acm:900℃Ar3:707℃ Ar1:6952、GCr15钢的Ms点:Ms点随着奥氏体固溶度的变化而变化,亦即随着奥氏体温度的升高而降低,GCr15钢在860℃温度Ms点为216~225℃。

三、铬轴承钢热处理基础1、基本概念1)、奥氏体:是碳及合金元素溶于r-Fe八面体间隙的间隙式固溶体。

特征:[1]、在钢的各种组织中,奥氏体的比容最小;[2]、奥氏体的塑性高,屈服强度低,容易塑性变形加工成型。

2)、珠光体:是过冷奥氏体共析分解的铁素体和碳化物的整合组织片状珠光体:是指在光学显微镜下能够明显看出F与Fe3C呈片状分布的组织状态。

根据片间距的大小分为普通片状珠光体、索氏体、屈氏体。

粒状珠光体:铁素体基体上分布着粒状Fe3C的组织。

GCr15的正常锻造后组织应为细珠光体类型组织及细小的网状碳化物组成,不允许有>3级的网状碳化物及明显线条状组织,不允许有粗针状马氏体和粗片状珠光体组织。

3)、马氏体:是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

马氏体分类:板条马氏体、片状马氏体、针状马氏体、隐晶马氏体。

GCr15钢淬火后得到的马氏体为隐晶马氏体或者细小结晶马氏体。

马氏体具有高的硬度、强度、耐磨性。

4)贝氏体:是过冷奥氏体在中温区域分解后所得的的产物,它一般是由铁素体和碳化物所组成的非层状组织。

贝氏体分类:上贝氏体、下贝氏体上贝氏体:是一种两相组织,有铁素体和Fe3C所组成的,大致平行的铁素体板条自奥氏体晶界的一侧或两侧向奥氏体晶粒内部长大,Fe3C分布于铁素体板条之间。

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制GCr15轴承钢球作为高精度轴承中常用的材料之一,其性能要求十分高。

热处理是GCr15轴承钢球制造的重要工艺之一,其影响因素较多,合理的热处理工艺以及合格的质量控制能够保证GCr15轴承钢球的性能和质量。

GCr15轴承钢球的热处理工艺主要包括四个阶段:加热、保温、冷却和回火。

加热过程是将原材料加热至适当温度的过程,其温度参考值为810°C-850°C。

保温时间一般为60min-180min,以使钢球内部温度均匀并达到所需组织状态。

冷却过程是将钢球迅速降温至室温以下的过程,常用的冷却介质为冷水、风、油等。

回火温度一般为150°C-250°C,时长为1-2h,旨在消除加热时的应力集中和调整力学性能。

热处理过程中材料的金相组织结构十分重要。

热处理后的GCr15轴承钢球硬度与金相组织密切相关,淬火组织是指钢球经过冷却后的金相组织,其光洁度好、硬度高。

回火组织是指钢球经过回火处理后的金相组织,其硬度低、韧性好。

通过不同的加热温度、保温时间、降温速率等条件的组合,可得到不同的淬火组织状态,再通过回火工艺调整,最终得到合适的组织状态。

对于质量控制而言,热处理过程中钢球尺寸误差、硬度、光洁度等是需要重点关注的方面。

尺寸误差需要在加工前后得到精确控制。

硬度应根据不同的用途需求做出相应调整,一般要求硬度超过HRC60。

光洁度的要求较高,金相组织应平整、无裂纹、无气泡、无夹杂物等缺陷。

在质量控制过程中,可以采用金相显微镜、影像测量仪等设备对钢球组织和尺寸误差进行检测,并通过校正、调整等方式进行质量控制。

同时,对于热处理设备的维护保养也十分重要,设备的热稳定性对于热处理工艺及其效果有直接影响。

综上所述,热处理工艺与质量控制是保证GCr15轴承钢球质量和性能的重要手段。

通过适当的热处理工艺及其质量控制,可以获得适合不同用途的钢球组织状态,提高其耐磨性、耐腐蚀性和寿命。

基于离异共析的轴承钢快速球化的热力学模型解析

基于离异共析的轴承钢快速球化的热力学模型解析

基于离异共析的轴承钢快速球化的热力学模型解析作者:姜荃尹志新来源:《建材发展导向》2014年第03期摘要:离异共析是指钢在共析反应中碳化物依附在原有渗碳体颗粒上非均匀形核并长大成球状颗粒,而铁素体则向奥氏体生长得到等轴晶粒。

文章探讨了促发离异共析反应的因素,依据固态相变理论,建立碳化物长大的热力学模型,并讨论了过冷度对反应的影响。

关键词:轴承钢;离异共析;快速球化退火球化退火是轴承钢的一道重要的热处理工序,良好的球化组织可使钢的淬火效果均一,从而减少淬火变形,提高淬火硬度,改变工件切削性能,提高轴承的耐磨性。

传统的球化退火工艺往往需要很长的保温时间,这极大的使生产效率降低,消耗大量能源。

由此可见,研发轴承钢快速球化退火工艺就显得十分必要。

离异共析转变原理是实现轴承钢快速球化的理论依据。

1 离异共析转变描述离异共析转变原理是实现轴承钢快速球化的理论依据。

一般情况下,过冷奥氏体分解远离平衡态,因此就会出现碳浓度的涨落,奥氏体中就会出现贫碳区和富碳区,在贫碳区中形成铁素体,而在富碳区析出渗碳体或碳化物,这种共析共生,是其相互作用的结果。

铁素体和渗碳体两相相互激发形核以及随后的合作协调及匹配的长大,最终得到片状珠光体组织。

而离异共析转变是指在一定过冷度和冷却速度下,得到弥散分布在铁素体基体上的碳化物颗粒,而非片状珠光体组织。

研究表明,要实现离异共析转变需满足两个条件:一是适当的加热温度以保证奥氏体的不均匀性,使奥氏体中存在大量未溶碳化物,这将是碳化物成球状析出的形核核心;二是冷却速度一定要缓慢,以便使得碳化物成球状长大,而非片状析出。

以GCr15轴承钢为例,当有大量的不均匀奥氏体和残余碳化物,在经过一定过冷度后保温,通过冷却奥氏体分解成奥氏体和渗碳体的亚稳定相,并且析出渗碳体相并附着在周围的残余碳化物上,从而使碳化物长大,使得部分地区浓度得以平衡;而芯部的不均匀奥氏体的碳浓度很低,非常容易形核铁素体相,这就增加了碳原子的有效扩散距离,并使得铁素体和渗碳体相相向长大。

GCr15轴承钢热轧及球化退火组织性能研究的开题报告

GCr15轴承钢热轧及球化退火组织性能研究的开题报告

GCr15轴承钢热轧及球化退火组织性能研究的开题
报告
一、研究背景
GCr15轴承钢是一种常用的高碳铬轴承钢,具有优良的耐磨性、抗
疲劳性和高温强度,广泛应用于航空、汽车等重要机械领域。

然而,对
于复杂工况下的轴承应用,GCr15钢材的高温强度和抗疲劳性还需要进一步提高。

因此,对GCr15轴承钢的热处理工艺和组织性能进行研究,对
提高钢材的性能具有重要意义。

二、研究内容和方法
本研究将采用热轧、球化退火和淬火等工艺制备GCr15轴承钢试样,并通过显微组织观察、机械性能测试等手段,研究材料组织性能与制备
工艺参数之间的关系,主要研究内容包括:
1.不同热轧温度对GCr15钢材组织形态的影响;
2.球化退火温度对GCr15钢材晶粒细化的影响;
3.淬火温度对GCr15钢材硬度、韧性等力学性能的影响。

三、预期成果
通过本研究,预计获得以下成果:
1.确定GCr15轴承钢合适的热轧工艺参数,得到细小而均匀的组织;
2.探究球化退火温度对GCr15轴承钢晶粒细化的影响;
3.研究不同淬火温度对GCr15轴承钢力学性能的影响,确定最优淬
火工艺参数。

四、研究意义
本研究的主要意义在于为GCr15轴承钢的制备工艺和性能提高提供参考,为钢材制造企业提供指导意见,也为相关工程领域提供研究和开发创新的思路。

GCr15轴承钢热处理过程中碳化物的析出与演变行为

GCr15轴承钢热处理过程中碳化物的析出与演变行为

GCr15轴承钢热处理过程中碳化物的析出与演变行为马超;罗海文【摘要】采用定量金相的方法研究GCr15轴承钢在球化退火、奥氏体化淬火、低温回火等不同热处理工序后其碳化物的演变行为,通过ThermoCalc软件进行数值模拟计算分析碳化物尺寸和成分对其在奥氏体化时固溶动力学的影响.结果表明:球化退火处理后形成的碳化物粒子尺寸呈多峰分布,奥氏体化和回火后的碳化物粒子尺寸分布为单峰分布,奥氏体化后碳化物中Cr含量略有增加;Cr含量高的碳化物粒子具有较大尺寸;球化退火形成的碳化物在奥氏体化时大量固溶形成了富碳奥氏体,淬火后转变为高碳马氏体并导致高硬度;奥氏体化时碳化物固溶发生Cr的配分导致碳化物中Cr含量增加;直径200nm的碳化物即使其Cr含量接近基体成分,也不能在奥氏体化热处理时完全固溶,未溶的碳化物颗粒将影响后续回火过程的碳化物析出.%The evolution behavior of carbides in GCr15 bearing steels after spheroidization annealing, austenitization quenching and low temperature tempering was investigated by the method of quantitative metallography.Numerical simulations on the dissolution kinetics of carbide size and composition during austenitization were performed by ThermoCalc software.The results indicate that the carbide particles formed after spheroidization annealing have a multimodal distribution whilst their size distribution changes to have a single peak after austenitization and tempering, and Cr content increases slightly after austenitization;the carbide particles appear to have larger size with higher Cr content;C rich austenite is formed during austenitization through solid solution by carbides after spheroidization annealing, and then high carbon martensiteis formed after quenching and results in the high hardness;Cr atoms can partition from austenite to carbide during the dissolution of carbide, lead to the increasing Cr content of rest carbide particles;the numerical simulations indicate that the carbide particles with the diameter of 200nm cannot completely be dissolved during austenitization even if its Cr content is close to the nominal Cr content of steel, and the undissolved ones may affect the precipitation of carbides during the subsequent tempering.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】7页(P97-103)【关键词】碳化物;热处理;固溶;热力学;动力学计算【作者】马超;罗海文【作者单位】北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083【正文语种】中文【中图分类】TG142.1GCr15轴承钢是一种高碳铬轴承钢,主要用于制作滚动轴承的零件,如滚珠、轴承套圈等。

热处理专科毕业设计GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析

热处理专科毕业设计GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析

GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析摘要:本论文重点对GCr15轴承钢球热处理工艺的设计进行了讨论,同时对热处理后其可能存在的热处理工艺缺陷进行了分析。

钢球在不同热处理工艺下虽然都能达到其使用要求,但所需的成本却大不相同,因此在满足其使用要求的同时也应该注意生产成本。

热处理常常因操作、原材料等产生缺陷,但只要有正确的热处理工艺并严格按工艺进行加工热处理缺陷也是可以避免的,即使产生了缺陷也可以采取相应的措施及时修复缺陷。

关键词:GCr15 轴承钢球热处理设计热处理工艺热处理缺陷引言滚动轴承是机械工业十分重要的基础标准件之一;滚动轴承依靠元件间的滚动接触来承受载荷,与滑动轴承相比:滚动轴承具有摩擦阻力小、效率高、起动容易、安装与维护简便等优点。

缺点是耐冲击性能较差、高速重载时寿命低、噪声和振动较大。

图 1 轴承及钢球实物图滚动轴承的基本结构(图 1):内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。

常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子。

轴承的内、外圈和滚动体,一般是用轴承钢(如GCr15、GCr15SiMn)制造,热处理后硬度应达到61~65HRC。

当滚动体是圆柱或滚针时,有时为了减小轴承的径向尺寸,可省去内圈、外圈或保持架,这时的轴颈或轴承座要起到内圈或外圈的作用。

为满足使用中的某些需要,有些轴承附加有特殊结构或元件,如外圈带止动环、附加防尘盖等。

滚动轴承钢球的工作条件极为复杂,承受着各类高的交变应力。

在每一瞬间,只有位于轴承水平面直径以下的那几个钢球在承受载荷,而且作用在这些钢球的载荷分布也不均匀。

力的变化由零增加到最大,再由最大减小到零,周而往复得增大和减小。

在运转过程中,钢球除受到外加载荷外,还受到由于离心力所引起的载荷,这个载荷随轴承转速的提高而增加。

滚动体与套圈及保持架之间还有相对滑动,产生相对摩擦。

滚动体和套圈的工作面还受到含有水分或杂质的润滑油的化学侵蚀。

在某些情况下,轴承零件还承受着高温低温和高腐蚀介质的影响。

GCr15钢的快速球化退火工艺

GCr15钢的快速球化退火工艺

GCr15钢的快速球化退火工艺
汪东红;杨霄;陈其伟;朱国辉
【期刊名称】《安徽工业大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2009(026)003
【摘要】根据"离异共析"原理,对GCr15钢采用低温奥氏体化和快速球化退火新工艺,该工艺使得球化退火的奥氏体化保温时间和等温转变时间总和缩短到2 h以内,与传统退火工艺相比节约能源50%以上.
【总页数】4页(P239-242)
【作者】汪东红;杨霄;陈其伟;朱国辉
【作者单位】安徽工业大学材料科学与工程学院,安微,马鞍山,243002;宝山钢铁股份有限公司,上海,201900;安徽工业大学材料科学与工程学院,安微,马鞍山,243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安微,马鞍山,243002
【正文语种】中文
【中图分类】TG156.1
【相关文献】
1.GCr15钢球化退火新工艺的研究 [J], 王洪霞
2.脉冲电场作用下GCr15钢球化退火新工艺 [J], 曹丽云;王建中;曹力生
3.罩式炉GCr15钢球化退火工艺研究 [J], 王莹莹;杨鹏远
4.GCr15钢奥氏体化工艺对快速球化退火效果的影响 [J], 袁晓敏;陈明华
5.GCr15钢的快速球化退火 [J], 王学前
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GCr15轴承钢的球化退火组织鉴别

GCr15轴承钢的球化退火组织鉴别

GCr15轴承钢的球化退火组织鉴别时间:2009-07-04 点击:摘要:探讨了原始组织正常的热轧GCr15钢经球化退火后的组织特征及其评级问题。

针对生产实际及检验中出现的问题,制定球化退火工艺,找出工艺与球化组织形态特征的对应关系,以便较正确地评定GCr15钢的球化退火组织级别。

主题词:轴承钢;退火组织;冷却速度1 问题的提出轴承钢的球化退火组织检验,是考核轴承钢生产质量的一个重要的指标,其球化组织级别的评定,既影响着球化组织的合格率,也决定着能否为不合格产品提供可靠返修依据的问题。

由于各冶金厂及用户对标准图片的理解不同,以及退火工艺和生产设备的差别,使人们对球化组织的评级存在不同的看法。

本试验希望通过不同的退火工艺与球化组织形态特征的对应,比较正确地评定GCr15钢球化组织级别,以期达到使级别结果能准确反映生产实际的目的。

因生产中的轧后组织不易出现较严重的带状碳化物和网状碳化物,故试验仅就原始组织正常的热轧GCr15钢进行分析讨论,提出我们的看法。

2 试验材料及方法2.1 试验材料及设备试验用料取自轧态的Φ45mm的GCr15钢,用砂轮切片机切成厚10~20mm的试片,取其横截面的1/4留作试验。

其化学成分列于表1。

试验用设备为SRJX-8-13型箱式电阻炉,温度用M6809型微机控制。

控温精度士50C,用Neophot-2型金相显微镜观察组织和拍照。

2.2 热处理方法本试验基本依照车间生产的综合式,采用箱式电炉加热,工艺曲线见图1~8。

3 试验结果GCr15钢经上述球化退火处理后的组织形态特征和评定级别列于表2。

4 分析与讨论4.1 奥氏体化温度及保温时间的影响由试验可见,试样在740℃这一退火工艺加热时,尚属欠热状态,尽管有较长的保温时间,原始的片状珠光体却不能完全溶解,所以不可能得到合格的球化组织,为<1.0级的低级别组织特征,见图9。

其基体珠光体多以片状形式出现,呈棒锤形珠光体。

GCr15轴承钢热处理过程中碳化物的析出与演变行为

GCr15轴承钢热处理过程中碳化物的析出与演变行为
d ur i ng a u s t e ni t i z a t i o n we r e pe r f or me d b y The r mo Ca l c s o f t wa r e .The r e s u l t s i nd i c a t e t h a t t he c a r bi de p a r t i c l e s f o r me d a f t e r s phe r o i d i z a t i on a n ne a l i n g ha v e a mul t i mo da l d i s t r i but i on whi l s t t h e i r s i z e d i s t r i but i on c ha n ge s t o ha v e a s i ng l e p e a k a f t e r a us t e n i t i z a t i on a n d t e mp e r i n g, a n d Cr c o nt e nt i nc r e a s e s
中 图分 类 号 : TG 1 4 2 . 1
文献标识码 : A
文章 编 号 : 1 0 0 1 — 4 3 8 1 ( 2 0 1 7 ) 0 6 — 0 0 9 7 — 0 7
Ab s t r a c t :Th e e v ol u t i o n be h a v i or o f c a r bi d e s i n GCr 1 5 be a r i n g s t e e l s a f t e r s ph e r o i d i z a t i o n a nn e a l i ng,
将 影 响 后 续 回火 过 程 的碳 化 物 析 出 。
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GCr15钢的离异共析转变热力学讨论及其快速球化处理
轴承钢应用广泛,其中GCr15作为其代表,占有很大比重。

在生产过程中对GCr15轴承钢进行球化处理是为了便于后续生产以及增长使用寿命。

但是,传统球化退火工艺耗能费时,为了降低生产成本,GCr15轴承钢进行快速球化处理的重要性显而易见。

目前,GCr15轴承钢的离异共析转变的相关热力学计算研究与实验研究比较相对薄弱,本文根据固态相变理论和热力学模型对GCr15钢的离异共析转变进行了热力学理论分析,并根据理论分析结果进行了后续快速球化实验,论文主要结论如下:(1)利用Thermo-Calc软件计算表明:GCr15钢在805℃至600℃之间碳化物类型主要为(Fe·Cr)3C,在缓慢冷却条件下,600℃至543℃碳化物类型为M7C3,543℃以下碳化物类型为M3C2。

(2)利用传统热力学模型和超组元模型计算GCr15轴承钢奥氏体分解相变驱动力;计算得到直接球化的驱动力为片状珠光体球化驱动力的6.25倍;利用固态相变基本原理,构建了珠光体转变两种不同形式形核长大热力学方程。

(3)805℃保温30min的奥氏体化条件可以得到完全的奥氏体+未溶碳化物组织,试样维氏硬度平均值为827.8HV,表明805℃奥氏体化淬火后得到完全的马氏体+未溶碳化物,不存在未溶铁素体。

根据扫描电镜照片,经专业金相分析处理软件处理,未溶碳化物的体积分数为5%。

(4)上述奥氏体化条件,即805℃保温30min奥氏体化后分别炉冷至等温温度745℃和715℃,均保温90min后淬火,最终得到球化组织,其维氏硬度平均为202HV,从开始随炉升温到获得完全球化组织共计约5.1h。

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