GCr15钢碳化物细化处理工艺及对其性能的影响

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GCr15模具钢材料的力学性能及工艺性能

GCr15模具钢材料的力学性能及工艺性能

GCr15模具钢材料的力学性能及工艺性能GCr15模具钢材料的力学性能及工艺性能:(1)力学性能○1淬火温度的影响。

GCr15钢的正常淬火加热温度为830-860℃,多用油冷,最佳淬火加热温度为840℃,淬火后的硬度达到63-65HRC。

在实际生产条件下,根据模具有效截面尺寸和淬火介质的不同,所用的淬火温度可稍有差别。

如尺寸较大或用硝盐分级淬火的模具,宜选用较高淬火温度(840-860℃),以便提高淬透性,获得足够的淬硬层深度和较高的硬度;尺寸较小或用油冷的模具一般选用较低的淬火温度(830-850℃)。

相同规格的模具,在箱式炉中加热应比盐浴炉加热温度稍高。

○2回火温度的影响。

随着回火温度升高,回火后的硬度下降。

回火温度超过200℃后,将进入第一类回火脆性区。

所以,GCr15钢的回火温度一般为160-180℃。

(2)工艺性能○1锻造。

GCr15钢的锻造性能较好,锻造温度范围宽。

锻造工艺规程一般为:1050-1100℃,始锻温度1020-1080℃,终锻温度850℃,锻后空冷。

锻后的组织应为细片状球光体,这样的组织可以不经正火就可以进行球化退火。

○2正火。

GCr15钢正火加热温度一般为900-920℃,冷却速度不能小于40-50℃/min.小型模胚可以在静止空气中冷却;较大模胚可采用鼓风或喷无冷却;直径在200mm以上的大型模胚可在热油中冷却,至表面温度约为200℃时取出空冷。

后一种冷却方式形成的内应力较大,容易开裂,应立即进行球化退火或补加一道去应力退火工序。

○3球化退火。

GCr15钢的球化退火工艺规范一般为:加热温度7700-790℃,保温2-4h,等温温度690-720℃,等温时间4-6h。

退火后组织为细小均匀的球状珠光体,硬度为217-255HBS,具有良好的切削加工性能。

GCr15模具钢淬透性较好(油淬临界淬透直径为25mm),油淬情况下获得的淬硬层深度与碳素工具钢水淬的相近。

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钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用 2

GCr15钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用 2

GCr15钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用⒈GCr15钢的特性GCr15钢是在T10A钢的基础上主要加入Cr元素而研制成的。

GCr15钢特性如下:⑴、GCr15钢中加入Cr元素主要是为了提高钢的淬透性,同时固溶于基体强化基体组织。

另外,Cr元素溶入Fe3C中形成复合(Fe、Cr)3C可提高其硬度,增加钢的硬度与耐磨性。

⑵、由于钢中加入单一的弱碳化物形成元素Cr,GCr15钢的力学性能、耐磨性、淬透性和淬火变形不如CrWMn钢。

⒉GCr15钢主要化学成分0.95%~1.05%C、0.25%~0.45%Mn、1.40%~1.65%Cr、0.15%~0.35%Si、≤0.025%P、≤0.025%S。

⒊GCr15钢的热处理工艺GCr15钢相变点为:AC1745℃、Accm900℃、Ar1700℃、Ms235℃。

GCr15钢的始锻温度为1050~1100℃,终锻温度为800~850℃,锻造后空冷至700℃,在砂中冷却或坑中冷却。

GCr15钢常见的热处理工艺热处理铜套工艺工艺参数硬度要求工艺特点不完全退火加热770~790℃,保温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷187~229HBS Ac1745℃,Accm900℃,加热温度应Ac1~Accm在之间等温球化退火加热770~790℃,680~700℃等温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷187~229HBS加热温度应在Ac1~Accm之间,等温温度应低于Ar1700℃线20℃,以获得粒状珠光体组织去应力退火加热600~700℃,保温,空冷187~229HBS消除残余应力,消除加工硬化正火加热930~950℃,保温,空冷302~388HBS加热温度高于Accm,消除偏析、带状组织、网状组织,细化晶粒淬火加热830~850℃,保温,油冷62~65HRC淬火加热温度在Ac1~Accm之间,Cr元素的溶解,提高淬透性,改善回火稳定性,同时也降低Ms点,有不少残留奥氏体存在下贝氏体等温淬火加830~850℃,240~300℃硝盐浴等温,后出浴空冷58~62HRC Ms202℃,等温淬火组织为下贝氏体+碳化物+少量马氏体+极少量残余奥氏体,淬火变形很小,强度高,韧性好回火加热150~190℃,保温2h,炉冷58~~62HRC强调硬度取下限,强调韧性取上限调质淬火:加热840~860℃,油冷;回火:加热660~680℃,保温后炉冷或空冷197~217HBS 高温淬火可以消除碳化物组织缺陷,高温回火得到细小的回火索氏体组织,为再淬火做组织准备,在改善韧性同时,提高强度。

GCr15热处理工艺及注意事项

GCr15热处理工艺及注意事项

G C r15热处理工艺及注意事项(总2页)本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.MarchGCr15热处理工艺及注意事项一、淬火示意图,如下说明:实际淬火温度在840±10℃,若零件较大,一般取温度上限。

还可以考虑在500℃时保温一段时间。

在淬火温度时保温2小时左右(保证淬透)。

淬火后HRC>60。

淬火后冷却,先在盐水中冷却至400℃左右,以出水时工件表面不发白为最适宜。

然后迅速油冷至150℃左右,及时回火。

二、回火此材料的回火硬度和温度关系,参照下表。

25-3030-3535-4040-4545-5050-5555-60>60硬度HRC600570520480420360280<180温度℃回火保温时间取4小时左右。

三、注意事项1、工件表面开孔,或有易发生形变的地方应尽量用适量的工具进行填充加固等,以防止开裂或发生变形等情况。

2、装炉时最好用木炭保护,最好将零件装入带保护剂的箱中,或直接放入通有保护气的炉内加热,将氧化脱碳的程度降至最小。

3、淬火后冷却时,取出工件后先用刷子刷去表面的氧化皮,然后淬入10%氯化钠水溶液中,并沿工件最大截面积方向晃动,加速冷却。

4、冷至400℃左右,迅速转入油中冷却(油应该充分搅拌,实际操作时,把高压气打入油中),使之缓慢冷却,减少淬火应力。

5、工件在油中冷却至150℃左右,迅速进行回火。

一定不能在油中停放时间过长,以免引起开裂。

6、工件形状如比较复杂,截面厚度差比较大,应考虑减少在盐水中冷却的时间,防止开裂。

gcr15 热处理后屈服强度

gcr15 热处理后屈服强度

gcr15 热处理后屈服强度
摘要:
I.简介
- 热处理对GCr15 屈服强度的影响
II.GCr15 材料概述
- GCr15 的含义
- GCr15 的特性
III.热处理对GCr15 屈服强度的影响
- 淬火
- 回火
- 冷却速度
IV.提高GCr15 屈服强度的方法
- 增加合金元素含量
- 提高淬火温度
- 细化晶粒
V.总结
- 热处理对GCr15 屈服强度的重要性
正文:
GCr15 是一种合金元素含量较高的钢材,具有高强度、高硬度、高耐磨性等特性。

在机械制造领域中,GCr15 常被用于制造高负荷、高转速的轴承、齿轮等零件。

热处理是GCr15 制造过程中的关键工序,可以显著影响其屈服强
度。

热处理对GCr15 屈服强度的影响主要表现在淬火、回火和冷却速度等方面。

淬火是将GCr15 加热至高温,然后迅速冷却,使其组织发生相变,从而提高其硬度和强度。

回火是将淬火后的GCr15 再次加热至一定温度,然后冷却,以减轻淬火带来的应力和脆性。

冷却速度是淬火和回火过程中的一个重要参数,可以影响GCr15 的晶粒大小和屈服强度。

为了提高GCr15 的屈服强度,可以采取以下方法:增加合金元素含量,提高淬火温度,细化晶粒。

增加合金元素含量可以提高GCr15 的强度和硬度;提高淬火温度可以增大淬火时的过冷度,提高冷却速度,从而使马氏体晶粒细小,提高屈服强度;细化晶粒可以降低GCr15 的屈服强度,同时提高其延伸率和韧性。

总之,热处理是GCr15 制造过程中至关重要的一环,可以显著影响其屈服强度。

gcr15钢碳化物细化处理工艺

gcr15钢碳化物细化处理工艺

gcr15钢碳化物细化处理工艺该文档旨在介绍GCR15钢碳化物细化处理工艺的研究背景、目的和主要内容。

研究背景:GCR15钢是一种常用的轴承钢,其碳化物细化处理可以提高材料的硬度和耐磨性,从而增强其使用寿命和性能。

因此,对于GCR15钢的碳化物细化处理工艺进行深入研究具有重要的理论和实践意义。

研究背景:GCR15钢是一种常用的轴承钢,其碳化物细化处理可以提高材料的硬度和耐磨性,从而增强其使用寿命和性能。

因此,对于GCR15钢的碳化物细化处理工艺进行深入研究具有重要的理论和实践意义。

研究目的:本文旨在探索并优化GCR15钢的碳化物细化处理工艺,以提高材料的性能和使用寿命。

通过深入分析不同处理参数和工艺条件对钢材性能的影响,为进一步优化制造工艺提供参考和指导。

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主要内容:本文将从以下几个方面展开研究:主要内容:本文将从以下几个方面展开研究:主要内容:本文将从以下几个方面展开研究:主要内容:本文将从以下几个方面展开研究:碳化物细化处理工艺的基本原理碳化物细化处理工艺的基本原理碳化物细化处理工艺的实验设计和方法不同处理参数对GCR15钢材性能的影响工艺参数优化及性能改善方案结论和展望通过对GCR15钢碳化物细化处理工艺的研究,我们期望能够为提高钢材性能和使用寿命提供有效的工艺改进方案,为相关领域的发展和应用做出贡献。

gcr15热处理硬度 -回复

gcr15热处理硬度 -回复

gcr15热处理硬度-回复GCR15热处理硬度:引言:热处理是一种常见的金属材料处理方法,它可以改变材料的表面和内部结构,从而使其具有更好的力学性能。

GCR15是一种常用的工具钢,广泛应用于轴承、齿轮等领域。

热处理对GCR15的硬度具有显著影响,本文将一步一步解释GCR15热处理硬度的相关内容。

第一部分:热处理工艺1. 退火处理:在GCR15材料的初始状态下,它的晶粒结构比较大,同时会存在一些内部应力。

为了减少这些缺陷,需要进行退火处理。

退火的主要目的是通过加热和冷却过程来改变材料的晶粒结构,以提高其塑性和延展性。

在退火处理中,将GCR15加热到准确的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却至室温。

这样可以使晶粒的尺寸变小并消除内部应力。

2. 淬火处理:淬火是为了增加GCR15的硬度和强度。

在退火处理后,GCR15的晶粒结构变得相对稳定,但硬度较低。

淬火可以通过快速冷却过程来改变材料的晶体结构,使其变得更加致密。

这种过程也被称为“冷却淬火”。

淬火使GCR15的晶粒细化,同时增加其硬度和强度。

3. 回火处理:淬火后的GCR15材料通常具有极高的硬度,但同时也会产生内部应力。

为了降低这种应力并保持一定的韧性,需要进行回火处理。

回火的主要目的是通过加热和冷却过程来减少淬火过程中形成的脆性组织,以提高材料的韧性。

回火的温度和时间根据需要进行调整,以达到所需的硬度和韧性。

第二部分:影响热处理硬度的因素1. 温度:热处理过程中的温度是影响热处理硬度的重要因素。

温度过高或过低都会对材料的晶体结构和硬度产生负面影响。

温度过高可能导致晶粒粗化和晶界溶解,从而降低材料的硬度。

而温度过低则可能导致晶粒无法完全变形,也会影响材料的硬度。

2. 时间:热处理过程中的保温时间对硬度的影响也非常重要。

保温时间过长或过短都会对材料的晶粒结构和硬度产生影响。

保温时间过长可能导致晶粒长大,从而影响硬度。

而保温时间过短则可能导致晶粒无法完全转变,同样会影响硬度。

GCr15轴承钢双细化工艺研究

GCr15轴承钢双细化工艺研究
2. 性能检验
GCr15轴承钢制各性能测试
标准试样经过表2所列出的热处 理工艺处理后,对试样分别进 行碳化物尺寸、晶粒度、金相组 织、硬度、冲击、拉伸、耐磨性 等性能进行检验。
(1)碳化物尺寸检验 采 用线切割方法横向切断两工艺处 理后试样各3个,经磨制后冷酸 腐蚀试样截面,在扫描电镜下放 大5000倍测量其碳化物尺寸,具
(c)
(a)
(b) 图3 工艺Ⅱ试样碳化物分布
(c)
(a)
(b) 图4 工艺Ⅰ试样晶粒度图片
(c)
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(b) 图5 工艺Ⅱ试样晶粒度图片
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Hale Waihona Puke (a)(b) 图6 工艺Ⅰ试样金相组织照片
(c)
(a)
(b) 图7 工艺Ⅱ试样金相组织照片
(c)
热加工
53 2018年 第9期

H eat Treatment
热处理
工艺编号 1 2
表5 金相组织级别
试样编号
1 2 3 1 2 3
金相组织级别/级
马氏体
托氏体
3
1
3
1
3
0
1
0
1
0
1
0
工艺处理后各9根冲击试样进行 冲击试验测试,冲击试样开U 型缺口,冲击试验结果如表7所 示。
(6)拉伸性能测试 对两 工艺处理后各3根拉伸试样均进 行拉伸试验测试,拉伸试验结果 如表8所示。
60.0
61.8
工艺 编号
工艺Ⅰ 工艺Ⅱ
表7 冲击测试
试样编号
1 23 4
5
6
冲击吸收能量
7 89
4.08 3.34 4.1 4.1 4.25 3.34 3.33 3.94 3.63

gcr15热处理工艺

gcr15热处理工艺

GCR15热处理工艺1. 引言GCR15是一种高碳铬轴承钢,具有优异的耐磨和抗疲劳性能,被广泛应用于汽车、机械和航空等领域。

为了进一步提高GCR15的性能,热处理工艺在生产过程中起到了关键作用。

本文将介绍GCR15的热处理工艺及其影响因素。

2. GCR15的化学成分GCR15主要由碳、铬、锰、硅、磷和硫等元素组成。

其中,碳的含量决定了GCR15的硬度和强度,铬的添加可以提高耐磨性和耐蚀性。

合适的锰含量可以提高热处理的效果,而硅、磷和硫等元素对GCR15的机械性能也有一定影响。

3. GCR15的热处理工艺GCR15的热处理包括退火、正火和淬火等工艺。

3.1 退火工艺退火是将GCR15加热至适当温度,然后缓慢冷却的过程。

退火可以改善GCR15的可加工性和机械性能,减少内部应力。

退火温度一般在750℃-850℃之间,保温时间根据材料的厚度和尺寸而定。

随后,将材料缓慢冷却至室温。

3.2 正火工艺正火是将GCR15加热至适当温度,然后在空气中冷却的过程。

正火可以提高GCR15的硬度和强度,增加其耐磨性。

正火温度一般在830℃-900℃之间,保温时间根据材料的厚度和尺寸而定。

冷却速度应适当控制,不能过快或过慢。

3.3 淬火工艺淬火是将GCR15加热至临界温度,然后迅速冷却的过程。

淬火可以使GCR15的组织变为马氏体,从而获得较高的硬度和强度。

淬火温度一般在800℃-870℃之间,保温时间较短。

冷却方式有水淬、油淬和空气冷却等。

4. 影响GCR15热处理工艺的因素影响GCR15热处理工艺的因素包括材料的化学成分、加热温度、保温时间和冷却速度等。

化学成分影响着GCR15的相组成和性能,不同的元素含量会导致不同的热处理效果。

加热温度决定了相变的温度范围,过高或过低的温度都会影响热处理效果。

保温时间是指材料在所需温度下保持的时间,保温时间过长会导致材料晶粒生长过大,影响硬度和强度的提高。

冷却速度决定了材料的组织形态,过快或过慢的冷却速度都会影响热处理效果。

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。

GCr15碳化物球化工艺方案

GCr15碳化物球化工艺方案

GCr15碳化物球化工艺方案、碳化物形成机理及作用张志强摘要:该文给了GCr15轴承钢碳化物球化的五种方案,阐述了碳化物的形成机理以及作用。

关键字:GCr15钢;碳化物球化;碳化物形成机理及作用1 引言GCr15钢是主要用于制造各种轴承的滚珠、滚柱和套圈等的传统高碳铬轴承钢。

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, 因此轴承钢需具有隐晶回火马氏体+细小渗碳体颗粒组织【注1】。

为获得此种组织, 则要求轴承钢具有良好球化的珠光体组织; 本文基于以上的要求参阅了相关的文件,阐述了五种常用的球化工艺方案,同时也给出了碳化物的形成机理以及作用。

2 GCr15碳化物球化的工艺方案2.1 GCr15的等温球化退火球化退火主要是适用于含C量大于0.60%的各种高碳钢或者轴承钢,GCr15属于含C量较高的合金钢,为了获得较好的力学性能,就要对GCr15进行球化退火的预备热处理。

根据我们所学的钢的热处理知识可知,最基本最普通的球化退火就是等温球化退火。

等温球化退火就是将合金钢加热到某个合适的温度后,然后使合金钢在这个合适的温度下等温保温合适的时间,然后再在合适的冷却速度下冷却,珠光体以钢中的未溶碳化物为形核中心形成球状碳化物的过程。

常用是的等温球化退火主要有两种,这两种分别是低于钢奥氏体化临界点温度A c1的共析碳化物的等温球化和在稍高于钢奥氏体化临界点温度A c1(<A cm)下的等温球化。

2.1.1 低于钢奥氏体化临界点温度A c1的共析碳化物的等温球化这种热处理方法是将钢加热到临界点温度A c1以下10℃-30℃,然后长时间保温,由于GCr15 是高碳钢,在这种情况下,高碳钢不能完全奥氏体化,由于球状的渗碳体比片状渗碳体更稳定,所以奥氏体中的片状渗碳体会自发的向球状渗碳体转变,随着时间的增加形成的珠光体就变成了球状珠光体。

2.1.2 稍高于钢奥氏体化临界点温度A c1(<A cm)下的等温球化将钢加热到稍高于钢奥氏体化临界点温度A c1并经过短时间保温形成不均匀的奥氏体及部分未溶碳化物,然后通过缓慢冷却等温分解,或在A1点上下循环加热冷却数次以使碳化物球化的过程【注2】。

gcr15 热处理后屈服强度

gcr15 热处理后屈服强度

gcr15 热处理后屈服强度
gcr15是一种高性能轴承钢,广泛应用于轴承制造、汽车零部件等领域。

热处理是提高gcr15性能的关键环节,通过不同的热处理工艺,可以改变gcr15的显微组织,从而提高其力学性能。

热处理对gcr15的影响主要体现在以下几个方面:首先,热处理可以消除gcr15中的残余应力,提高其韧性和延展性。

其次,热处理可以改善gcr15的加工性能,降低其硬度,使其更容易加工成形。

最后,热处理还可以提高
gcr15的耐磨性和耐腐蚀性,延长其使用寿命。

热处理后,gcr15的屈服强度会有显著的变化。

通过适当的热处理工艺,gcr15的屈服强度可以提高20%-30%,从而提高其抗拉强度和耐磨性。

此外,热处理还可以改善gcr15的硬度分布,使其在整个零件厚度范围内具有较好的均匀性。

屈服强度对gcr15的应用具有重要意义。

首先,高屈服强度可以提高gcr15轴承的承载能力,使其在高压、高载荷工况下保持良好的性能。

其次,高屈服强度有助于提高gcr15零件的抗疲劳性能,降低其在循环应力下的疲劳断裂风险。

最后,高屈服强度还可以提高gcr15的抗磨损性能,延长其使用寿命。

综上所述,热处理对gcr15的性能提升具有重要意义。

通过合理的热处理工艺,可以有效提高gcr15的屈服强度、抗拉强度、韧性和耐磨性,从而提高其在轴承、汽车零部件等领域的应用性能。

gcr15轴承钢标准

gcr15轴承钢标准

gcr15轴承钢标准GCR15轴承钢是一种常用于制造轴承零部件的合金钢材料。

其标准是指对该种钢材的化学成分、物理性能、加工工艺等进行规定的文件。

本文将详细介绍GCR15轴承钢标准的相关内容。

一、GCR15轴承钢的化学成分GCR15轴承钢主要由碳(C)、铬(Cr)、锰(Mn)、硅(Si)等元素组成。

根据标准,其化学成分应符合特定要求。

以碳含量为例,GCR15轴承钢标准要求其碳含量范围在0.95%至1.05%之间,超出该范围将不符合标准。

类似地,对其他元素的含量也有具体规定。

二、GCR15轴承钢的物理性能GCR15轴承钢的物理性能直接影响着轴承零部件的使用性能。

标准对其硬度、抗拉强度、延伸率等性能进行了详细的规定。

例如,标准规定GCR15轴承钢的硬度应在60-65 HRC之间,抗拉强度应不低于800 MPa,延伸率应不低于10%。

只有满足这些物理性能要求,才能保证轴承零部件在使用过程中具有良好的强度和耐用性。

三、GCR15轴承钢的热处理工艺热处理是GCR15轴承钢的重要工艺之一,它能够使该材料达到更好的性能。

标准规定了GCR15轴承钢的热处理工艺参数,如加热温度、保温时间、冷却速率等。

通过合理控制这些工艺参数,可以使轴承零部件具备良好的组织结构和性能,提高其寿命和可靠性。

四、GCR15轴承钢的加工工艺GCR15轴承钢的加工工艺对于轴承零部件的尺寸精度和表面质量有着重要的影响。

标准对GCR15轴承钢的加工工艺进行了规定,如热轧、冷轧、热处理、磨削等。

这些加工工艺能够确保轴承零部件具备符合要求的尺寸和表面质量,从而提高其使用性能。

五、GCR15轴承钢标准的应用GCR15轴承钢标准是制造轴承零部件的重要参考文件。

它能够指导轴承制造商和使用者选择适合的材料,并确保生产和使用过程中的质量控制。

合格的GCR15轴承钢能够提供稳定的性能,延长轴承的使用寿命,减少故障率,并且能在高负荷和高转速的工况下安全运行。

六、GCR15轴承钢标准的国际认可GCR15轴承钢标准是在国内外广泛认可的。

基于电渣重熔GCr15轴承钢中碳化物控制的研究

基于电渣重熔GCr15轴承钢中碳化物控制的研究

基于电渣重熔GCr15轴承钢中碳化物控制的研究基于电渣重熔GCr15轴承钢中碳化物控制的研究摘要:本文研究了基于电渣重熔的GCr15轴承钢中碳化物的控制方法与效果。

首先介绍了GCr15轴承钢的基本特性和应用,以及碳化物对钢材性能的影响。

随后详细阐述了电渣重熔工艺的特点和优势,并分析了该工艺对碳化物控制的影响因素。

根据实验结果,得出了减小碳化物的最佳电渣重熔工艺参数。

在此基础上,结合热处理工艺,对电渣重熔后的材料性能进行了综合研究,发现碳化物控制对钢材硬度、韧性、抗疲劳性能、耐磨性等方面均具有显著影响。

结果表明,基于电渣重熔的碳化物控制方法能够大幅提升轴承钢的综合性能,具有较高的应用潜力和推广价值。

关键词:轴承钢;碳化物;电渣重熔;控制方法;综合研究1. 引言轴承钢是一种具有高强度、高硬度、高精度和高耐磨性的特种钢材,广泛应用于各种机械设备中,其质量的好坏直接关系到机械设备的安全性、可靠性和寿命。

而钢材中的碳化物是影响钢材性能的重要因素之一,它不仅能提高钢材的硬度和耐磨性,还能影响钢材的抗拉伸强度、塑性和韧性等性能指标。

因此,如何控制钢材中碳化物的含量和组织成为轴承钢生产中的一项关键技术。

目前,常用的碳化物控制方法主要包括化学成分控制、热处理工艺控制和电渣重熔控制等。

其中,电渣重熔技术是一种通过高温和高集中度的能量输入,使钢材中的不均匀组织得以改善,同时对非金属夹杂物等有害杂质进行清除的有效方法。

因此,结合电渣重熔工艺进行碳化物控制具有较大的优势。

本文以电渣重熔GCr15轴承钢为研究对象,探讨了电渣重熔方法对碳化物控制的影响因素,以及在此基础上结合热处理工艺对材料性能的综合影响。

通过实验和分析,得出了较为准确的碳化物控制方法和参数,并对该方法的应用前景进行了初步的评估。

2. GCr15轴承钢中碳化物的特点及其对钢材性能的影响GCr15轴承钢是一种高碳铬轴承钢,其主要化学成分为C:0.95~1.05、Si:0.15~0.35、Mn:0.20~0.40、Cr:1.40~1.65等。

GCr15钢的特性

GCr15钢的特性

GCr15钢的特性、化学成分、热处理工艺及应用⒈GCr15钢的特性GCr15钢是在T10A钢的基础上主要加入Cr元素而研制成的。

GCr15钢特性如下:⑴、GCr15钢中加入Cr元素主要是为了提高钢的淬透性,同时固溶于基体强化基体组织。

另外,Cr元素溶入Fe3C中形成复合(Fe、Cr)3C可提高其硬度,增加钢的硬度与耐磨性。

⑵、由于钢中加入单一的弱碳化物形成元素Cr,GCr15钢的力学性能、耐磨性、淬透性和淬火变形不如CrWMn钢。

⒉GCr15钢主要化学成分0.95%~1.05%C、0.25%~0.45%Mn、1.40%~1.65%Cr、0.15%~0.35%Si、≤0.025%P、≤0.025%S。

⒊GCr15钢的热处理工艺GCr15钢相变点为:AC1745℃、Accm900℃、Ar1700℃、Ms235℃。

GCr15钢的始锻温度为1050~1100℃,终锻温度为800~850℃,锻造后空冷至700℃,在砂中冷却或坑中冷却。

GCr15钢常见的热处理工艺热处理工艺工艺参数硬度要求工艺特点不完全退火加热770~790℃,保温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷 187~229HBS Ac1745℃,Accm900℃,加热温度应Ac1~ Accm在之间等温球化退火加热770~790℃,680~700℃等温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷 187~229HBS 加热温度应在Ac1~ Accm之间,等温温度应低于Ar1700℃线20℃,以获得粒状珠光体组织去应力退火加热600~700℃,保温,空冷 187~229HBS 消除残余应力,消除加工硬化正火加热930~950℃,保温,空冷 302~388HBS 加热温度高于Accm,消除偏析、带状组织、网状组织,细化晶粒淬火加热830~850℃,保温,油冷 62~65HRC 淬火加热温度在Ac1~ Accm之间,Cr元素的溶解,提高淬透性,改善回火稳定性,同时也降低Ms点,有不少残留奥氏体存在下贝氏体等温淬火加830~850℃,240~300℃硝盐浴等温,后出浴空冷 58~62HRC Ms 202℃,等温淬火组织为下贝氏体+碳化物+少量马氏体+极少量残余奥氏体,淬火变形很小,强度高,韧性好回火加热150~190℃,保温2h,炉冷 58~~62HRC 强调硬度取下限,强调韧性取上限调质淬火:加热840~860℃,油冷;回火:加热660~680℃,保温后炉冷或空冷 197~217HBS 高温淬火可以消除碳化物组织缺陷,高温回火得到细小的回火索氏体组织,为再淬火做组织准备,在改善韧性同时,提高强度。

gcr15热处理硬度 -回复

gcr15热处理硬度 -回复

gcr15热处理硬度-回复GCR15热处理硬度热处理是一种常见的金属材料加工方法,通过改变材料的微观结构来提高其硬度和强度。

钢材的热处理是其中最常见的一种,其中GCR15是一种广泛使用的高碳铬轴承钢。

本文将详细介绍GCR15的热处理过程以及其对硬度的影响。

1. GCR15的组成和特性GCR15是一种高碳铬轴承钢,其主要成分是碳、铬、锰、硅和硫。

该材料具有高强度、高耐磨性和优异的疲劳寿命,因此被广泛应用于各种轴承和机械零件中。

然而,由于其均匀性和硬度方面的要求,需要进行相应的热处理。

2. 热处理的目的热处理的主要目的是改善材料的机械性能,其中一个重要的方面是提高其硬度。

通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数,可以显著改变材料的晶粒结构和相变行为,从而实现硬度的调节。

3. 热处理过程GCR15的热处理过程包括加热、保温和冷却三个主要阶段。

加热阶段是将材料加热到合适的温度范围,一般在800-900摄氏度之间。

在这个温度范围内,材料的组织结构会发生显著变化,晶粒长大并且钢中的碳溶解。

保温阶段是将材料保持在加热温度下一段时间,以确保晶粒的完全长大和相变的完成。

保温时间的长短在很大程度上取决于材料的尺寸和要求的硬度。

冷却阶段是将材料迅速冷却到室温。

通过合理的冷却速率,可以使材料形成硬度较高的马氏体组织。

最常见的冷却方法是水淬和油淬。

4. 影响硬度的因素GCR15的热处理硬度受到多个因素的影响,其中最主要的因素是加热温度、保温时间和冷却速率。

过高或过低的加热温度会导致晶粒过大或过小,从而影响硬度。

保温时间的过长或过短会阻碍相变的完成或使晶粒长大不均匀,进而影响硬度。

冷却速率的过快或过慢也会导致相变不完全或晶粒过大,从而影响硬度。

此外,材料的初始组织结构、成分和制造工艺也会对热处理硬度产生影响。

合理选择这些因素可以进一步调节材料的硬度。

5. 硬度测试硬度是衡量材料抗外力和划伤的能力的重要指标。

常用的硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

【精品】滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理

【精品】滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理

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。

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Key words:mlfing hea.“ug;C,Ctl5
高碳铬轴承钢(GCrl5)主要用于制造滚动轴 承零件。本文试验了新的双细化(奥氏体晶粒超 细化和碳化物细化)工艺,通过对该钢高温固溶淬 火热处理和相应的终处理,有效提高了Czrl5钢 的综合力学性能。
1试验材料及过程
1.1试验材料 试验材料选用GEtl5钢.其化学成分如表1
赵宇等:GCrl5铺碳化物细化处理工艺及对其性能前影响
长大。奥氏体晶粒平均极限半径R与第二相粒 r较大。长时间保温时奥氏体晶粒长大,所以晶粒
子的半径r及第二相体积分数,之间关系可表示 比较粗大,而有预处理的工艺,淬火前充分预热,
为:R=4r/(3f)c引,从式中可以看到。当,一定, 缩短了淬火加热时间,减少晶粒长大机会,使得晶
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磨损值/(x 10-1w一)
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4∞6 5 069
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84.巧
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4 545
81.26
试验表明,经过双细化处理的试样冲击韧性 和弯曲强度均高于球化退火的试样,在预处理工 艺相同而终处理工艺不同时,零保温工艺的试样 最高,常规处理的试样最低;终处理工艺相同,预 处理工艺不同时,影响冲击韧性和弯曲强度的主 要因素是碳化物,粗大、不均匀的碳化物会使基体 中碳浓度产生起伏,在高碳脆化区与低碳弱让区
35%。
参考文献: [1]宋志敏。张虹我国轴承钢生产及质量现状[J]
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的分析【J].理化检验一物理分册,2004,(11):581—
图3 2—4号样的淬托组织(600x)
圈4 2~4号样的淬欠+回戈组织㈣)I)×
图2 1号样透射照片(12…}×J 2.1.2高温奥氏体化淬火+高温回火工艺
2、3、4试样经过淬火预处理后得到的组织荛针
万方数据
圜5 4号样碳化柏史小厦舟布(2 250x
2.1 3高温奥氏体化+等温淬火+高温回火工艺 等温淬火后得到的是贝氏体组织,它是一种
目6 5~7号样等温淬此后组织(600×
图10 t号样晶粒度(4000
圈7 5~7号样等温淬火+回圯岳姐绍*m砷
围】1 5号样晶粒度(400×
瞎8 7号样碳化糖太小厦分布(2 254)×)
图9 7号样逢射照片(12 mm x
万方数据
圈12 7号样品粗度(4000 圈13 6号样晶粒度(41)o×)
温3 h后空冷+720℃回火2 h和经过l 050℃保 温30rain油淬+720℃回火2 h两种预处理工艺, 都能使碳化物细化,达到0.35 pal左右;在上述两 工艺基础上,通过预热和零保温两种工艺。都会使 材料硬度、韧性、强度和耐磨性得到提高。
(2)试验中最佳工艺为:l 050℃x 30 rain油 淬+720℃×2 h回火,再进行650℃xl h预热+ 840℃x1 rain油淬+180℃×2 h回火.硬度达到 63 HRC以上,较昔通处理工艺.弯曲强度提高了 29 7%,冲击韧性提高了100%.耐磨性提高了
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GCrl5 beating steel is
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MⅡtefial Seie.ee.Jdm UnlveⅡ/V.Changchun 130025,Cldna;3 Jmn Normal Umvemity,SipiIlg 130300,China)
582,
[4]刘云旭,金属热处理原理[M]北京:机械工业出版 社.1989
(编辑:温朝杰】
万方数据
1.5磨损试验 磨损试验在SKODA—SAVlV型磨损试验机
上进行,试验载荷为147 N;转速为690 r/rain,总 转数为3 000 r,试验中每个试样测试3个点,结果 为其平均值。
2试验结果及分析
2 1组织分析 试验中采用普通球化退火和两种碳化物细化
预处理工艺。 2.1.1球化退火I艺
对于轴承钢,球化退火是其常用工艺,球化退 火处理后的试样组织如图1和图2所示。测得的 碳化物粒度为1.2;an。
650t×l h预热+840℃×I aria袖淬+180℃x 2 h回火
1 050℃x 30 rdn十300t x3 h等温+720℃x 2 h回火
840t x10咖n油谇+180t x2 h回九
840℃X10 alia油淬+840℃xu邪n0
油淬+l帅℃x2 h回火
650℃x1 h硅热+840℃x1 min油淬+180℃x2 h回血
1.3金相组织分析 金相试样用硝酸酒精腐蚀;奥氏体晶粒度采
用过饱和苦味酸水溶液直接热蚀法显示,晶粒度 按标准YB27—77评定。碳化物粒度是在扫描电 镜下进行测定,并用透射照片核定结果。 1.4力学性能测试
冲击试睑采用10m×10Ⅻl×55mm无缺口标 准斌洋;抗弯强度试验采用÷10一X 110—n试样。
以上每种工艺测试三个试样,结果为其平均值。
赵宇等:GCrl5钢碳化物细化处理工艺及对其性能的影响
表2 C,Crl5热处理工艺
岸号
顶处理工艺
800℃x2 h+700t x4lr+600℃出炉
I 050℃x30柚1抽淬+720芝x 2 h回呔
终处理工艺
840℃㈣10 840℃x10肺n抽淬+180t x 2 h回火 油掉十180屯x2 h回火 840t X10曲H油淬+840℃xO而n{蛊捧+18。℃x2 h回火
fmed bytwo pce.e.棚ents,m9Pecli曲,heatingml 050℃for30 rflln+oil叩嘲lIirg+iBethermal雠曲删at 300℃for
佃ugIm㈣and 5l。d:l蜊treatment;reline;Ⅱ比}“。d删es;eJtrbide 3 h+elr曲出f|g+tempeing at 720℃/or2 h,k撕哩atl 050℃局r30 n血+oil qI嘲dd唧+咖pc‘iI】g at 721)qcfor 2
状马氏体+残余奥氏体,如图3所示。为了使碳化 物均匀弥散析出,同时改善切削加工性能。采取高温 回火,得到回火索氏体组织,如图4所示怛.3J。从中 可以看出,通过高温淬火+高温回火处理’获得较多 的均匀后测得的 碳化物粒度为0.35"·左右,如图5所示。
碳化物粒子半径减小时,奥氏体晶粒平均极限半 粒细化。
径也减小。因此在预处理时充分细化了碳化物, 2.3性能测试结果及分析
并使其均匀、弥散分布,在终处理淬火时间较短
性能测试结果见表3。
时,能够保证奥氏体晶粒不长大。对于常规淬火。
表3 Cn'15钢热处理后性瞻测试绪幂
序号 晶粒度级别 硪化物粒度//an 硬度/HRC 冲击韧性口。/(J·咖一2)
改善。由于预热淬火处理较充分地细化了奥氏体 晶粒,又提高了材料的硬度,故预热工艺耐磨性 好;而零保温工艺试样的基体硬度低于预热工艺 的试样,耐磨性相对提高不大。
3结论
(1)在i 05。℃下保温∞rain漓淬+300℃等
的交界处由于两处的塑变能力不同,产生应力集 中.从而引起显微裂纹产生,造成冲击韧性和强度 的降低。当碳化物细化后。减弱了显微裂纹产生 的可能性,同时还能抑制显微裂纹的扩展,使强度 和冲击韧性提高。经过分析在预处理工艺相同, 终处理工艺不同时.碳化物对韧性和强度的影响 基本相同,所以影响因素主要是终处理工艺。因 为零保温处理后基体含碳量少,脆化倾向小,而且 晶粒细化,使强度和韧性增高;对于经过预热处理 的试样基体含碳量与常规淬火的试样相差不大, 只是晶粒细化,因此强度和韧性也高于常规处理 的试样,但低于零保温工艺的试样。
铁索体和渗碳体的机械混台物,试样在等温后得 到下贝氏体组织和残余奥氏体,如图6所示,再经 过回火后得到的组织如图7所示。从圈中可以看 出,经高温奥氏体化后等温淬火再经过高温回火 处理。针状贝氏体较粗太,但碳化物均匀弥散分
布。终处理后得到的碳化物粒度为0.35,urn左 右.如图8和图9所示。
《轴承)2006^b 2
工艺,弯曲强度提高29 7%,冲击韧性提高IGO%。面{磨性提高35%。
关键词:滚动轴承;GCrl5钢;热处理;细化;性能;碳化物
中围分类号:THl33 33;1G142
文献标识码:B
文章编号:1000—372(2006)02—0024—04
Refining Technology of Carbide and Its Effect on Properties of GCrl5 Steel
长春130)25
摘要:通过高温固溶淬火预处理和相应的鲣处理工艺,找到了一种有效提高GCrl5轴承钢综合力学性能的方
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