GCr15轴承钢的球化退火组织鉴别
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。
铬轴承钢轴承零件退火、淬回火组织评级
铬轴承钢轴承零件退火、淬回火组织评级说明（JB1255-1991、JB1255-2001评级依据）1.关于退火组织的评级依据和说明，在JB1255-1991的起草宣贯材料之二中，对第一级别图-退火组织，有详细的评级说明、评级原则和组织特征，具体内容如下：1.1评级图说明：该评级图采用JB1255-2001标准中第一级别图评定。
视场直径：78mm，放大倍率：500倍。
腐蚀剂：2%硝酸酒精溶液。
1.2评级原则：理想的退火组织是铁素体基体上均匀分布着细小的球状或粒状碳化物。
①碳化物的颗粒大小；②碳化物的分布均匀性；③碳化物的形态（球化程度）。
说明：1）细小的粒状或点状珠光体有利于淬火后获得含量均匀分布的马氏体。
单碳化物过细往往伴随着高的硬度，不利于随后的切削加工，且淬火加热工艺要求严格；碳化物颗粒过粗，硬度过低，同样不利于切削加工，且由于碳化物间距增大，使随后的淬火组织碳浓度分布不均匀，影响使用性能。
2）碳化物分布的均匀性直接影响淬火后能否得到均匀的马氏体，碳化物分布过度不均，除退火硬度不均匀而影响切削性能外，还影响淬火后马氏体的含量及尺寸不均，甚至产生局部过热组织。
1.3组织特征：1级：细点状+细粒状珠光体+局部细片状珠光体组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和细粒状，分布弥散，局部有细片状，为不合格组织。
形成原因是加热不足，部分锻造组织被保留下来。
2级：点状珠光体+细粒状珠光体组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和细点状，圆度好，分布较均匀，为优良的合格组织。
3级：球状珠光体组织组织特征：碳化物颗粒大于2级，球化完全，分布较均匀，为良好的合格组织4级：球状珠光体组织组织特征：碳化物颗粒较粗，均匀性较差，碳化物分布不均，有的区域密集，有的区域稀少，为合格组织。
上述2、3、4级退火组织均属正常工艺形成。
GCr15，ZGCr15钢的硬度应在HB179～207范围内，GCrSiMn，ZGCr15SiMn钢硬度应在HB179～217范围内。
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。
轴承零件退火质量检查标准
轴承零件退火质量通用技术要求
编号：Q/RBJ07.05-01-2009
1 范围 本 标 准 适 用 于 人 本 集 团 下 属 各 个 轴 承 制 造 公 司 对 轴 承 （ GCr15 、 GCr15SiMn 、 GCr15SiMo、GCr18Mo ）套圈退火质量检验。
2 引用标准 2.1《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》 JB/T1255-2001 2.2《滚动轴承零件硬度试验方法》 JB/T7361-2007 2.3《滚动轴承零件脱碳层检查方法》 JB/T7362-2007 2.4《计数抽样检验程序》GB2828-2003
4、验收规则 4.1 硬度及金相组织验收规则
发布时间： 2008 年 07 月 05 日
1/7
实施时间： 2008 年 09 月 01 日
人本集团企业标准
轴承零件退火质量通用技术要求
编号：Q/
判定规则
金相样本数
判定规则
≤5000 5001~30000 30001~70000 70001~110000 110001~160000 ≥160000
3. 技术要求 3.1 轴承零件球化退火技术要求 3.1.1 硬度 GCr15：179～207HB 或 88～94HRB 其它钢种（GCr15SiMn 、GCr15SiMo、GCr18Mo ） ：179 ～217HB 或 88 ～97HRB。 3.1.2 显微组织 GCr15：细小，均匀分布的球化组织，按照 JB/T1255 第一级别图评定，2～4 级合格；网 状碳化物按照 JB/T1255 第四级别图评定，不大于 2.5 级合格；脱碳层不应大于单边加工余 量的 1/3 ，所有经过车削加工面不允许有脱贫碳存在。 其它钢种 （GCr15SiMn 、 GCr15SiMo、 GCr18Mo ） ： 细小， 均匀分布的球化组织， 按照 JB/T1255 第一级别图评定，2 ～4 级合格；网状碳化物按照 JB/T1255 第四级别图评定，不大于 2.5 级 合格；脱碳层不应大于单边加工余量的 1/3 ，所有经过车削加工面不允许有脱贫碳存在。 注：客户有特殊要求时除外。
GCr15轴承钢球化退火工艺研究
南 钢 科技 与管 理
相显微组织 ， 作为工件球化效果 的定量指标 。
２ ３
试验设备 为精 整 厂 ２ ０ １ ５年 建成 投产 的辊底 式 连续退火炉 ， 该连续 退火 炉全长 １ ３ ５ ｍ， 主要用 于轴 承棒材在保护气氛下完成 ： 球化 退火热 处理 、 轴 承钢 再 结晶退火热处理 、 轴承钢及合金 钢正火 热处理 、 弹 簧 钢钢软化热处 理 、 矿链 钢特殊热处 理 、 以及特殊钢 棒 材高低 温 回火 热处理 。 用Ｚ Ｅ Ｉ Ｓ Ｓ型金相显微镜及 图像分 析系统 观察金
Ｈｏ ｕ Ｑｕ ｎ Ｆ ｅ ｎ ｇ Ｌ ｉ Ｋａ ｎ ｇ
（ Ｂ ａ ｒ Ｍｉ ｌ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ａ ｓ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｏ ｉ ｄ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｂ ｅ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ Ｃ ｒ ｌ ５ ｉ ｎ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ｔ ｙ ｐ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｉ ｎ ｕ ｏ ｕ ｓ ａ ｎ ｎ ｅ ｌｉ ａ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎａ ｒ ｃ ｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｕ ｔ ａ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｏ ｉ ｄ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｎ ｅ ｌｉ ａ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｏ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｄ ｕ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｒ ｅ ａ ｃ ｈ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｏ ｆ ｒａ ｇ ｄ ｅ ２ ｔ ｏ ４ ａ ｎ ｄ ｕ ｐ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｂ ｅ ａ ｉｎ ｒ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ；ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｏ ｉ ｄ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｏ ｉ ｄ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｒａ ｇ ｄ ｅ
GC r15 钢球化退火工艺设计介绍
GC r15 钢球化退火工艺设计介绍引言GCr15 轴承钢按正常的工艺规范进行锻造后, 得到的是细片状珠光体组织(索氏体) , 硬度较高, 达255～340 HBS, 难以进行切削加工, 故需要进行一次球化退火, 以降低硬度, 同时也为淬火作好组织上的准备. 因为经过大量的试验和生产实践证明, 只有当轴承零件的原始组织为细球状珠光体时, 经过淬火加低温回火后, 才能获得隐晶回火马氏体及在其上分布着细小碳化物颗粒的组织, 这种金相组织才使得轴承零件具有高强度和韧性. 在工业生产中, 常用的球化退火工艺包括一次球化退火工艺、等温球化退火工艺和周期球化退火等工艺. 某厂使用等温球化退火工艺来对轴承零件进行球化处理, 但遇到工艺周期长、耗能多、效率低等问题, 球化质量也不稳定, 直接影响到工件的淬火开裂倾向. 为此本文对GCr15 钢制轴承零件的球化退火工艺进行了研究, 结合宁波市神光电炉有限公司对中频电炉的改造, 得出一个比较切合实际的球化退火工艺.1球化退火工艺试验1. 1试验材料及检测设备GCr15 钢制轴承套圈, 内圈壁厚7 mm , 外径400mm; 外圈壁厚7mm , 外径500mm. 试验样品按正常工艺锻造后, 随机取出, 编号为18# (外圈) , 22# (外圈) , 23# (内圈) , 24# (外圈) 样品为等温球化处理的成品.检测设备为箱式电阻炉, 型号SX24210, 炉膛尺寸300 mm ×200 mm ×120 mm; 用毫伏计控温, 型号KSW 24D211; 用MM 6 型金相显微镜观察金相显微组织, 在布氏硬度试验机上测定HBS值, 作为工件球化效果的定量指标.1. 2工艺试验1. 2. 1原用等温球化退火工艺宁波市神光电炉有限公司制定的等温球化退火工艺如图所示. 这一工艺曲线严格遵循了退火工艺的三要素, 即加热温度、保温时间和冷却速度. GCr15 钢的退火加热范围为780～810 ℃, 因而该厂采用790 ℃. 冷却速度控制在15～20℃öh 范围内, 整个工艺过程需要17h. 该厂根据这一工艺路线对轴承零件进行球化处理, 要求硬度为179～207 HBS, 球化组织级别为2～4 级.1. 2. 2周期球化退火工艺的选用周期球化退火的工艺曲线如图2 所示. 将钢加热至略高于A c1的温度, 保温一定时间后, 随炉冷至略低于A r1的温度等温处理. 如此反复加热和冷却, 最后冷至室温, 每一阶段的保温时间为1 h, 目的是增加球化的核心, 以获得较为满意的球化组织. 这种工艺特别适用于难以球化的钢种.1. 2. 3工艺参数的制定文献指出, GCr15钢的A c1是一个温度区间为735～765 ℃, 加热温度超过A c1时, 珠光体开始向奥氏体转变, 温度越高, 奥氏体化后钢的组织越趋于均匀, 未溶的碳化物越少, 这对珠光体的球化是不利的. 文献研究了40 Cr 钢的奥氏体化条件与等温温度对硬度的影响, 结果表明在临界区对钢加热, 一旦加热温度升高, 则钢的淬火硬度明显增高, 这说明发生了奥氏体的富碳过程, 即碳化物溶解过多, 这样会导致球化困难. 同时还指出, 在高的温度奥氏体化下, 若保温时间延长, 同样会使球化困难, 而且影响十分明显. 这样看来, 退火加热温度是一个关键, 为此根据GCr15 钢的A c1, 在试验时将循环曲线的加热温度制定为770 ℃.文献研究了等温温度即珠光体转变温度对球化过程的影响规律, 发现若将等温温度降低, 即使在奥氏体中有大量的未溶碳化物, 也将导致大量的片状珠光体形成. 因而让珠光体在比较高的温度下长时间保温对球化组织的形成也是很重要的. 为此笔者做了一个对比试验, 将轴承钢在770 ℃加热2h 后在不同的温度下等温2 h, 然后以30 ℃öh 冷却至650 ℃下再空冷的试验(见表1) , 从试验结果可看出, 在720 ℃等温是合理的.还可以这样来解释720 ℃等温的合理性, 因为冷却速度会影响奥氏体向珠光体转变的温度范围,冷速越慢, 转变温度越高, 而在周期球化退火工艺中, 工件从770 ℃进入到720 ℃后, 冷速不会很快, 因此在720 ℃等温是合理的.文献对球化退火过程中冷却速度的影响做了详细的研究, 特别是在转变终了温度上作了很好的说明.文献中指出, 在转变终了温度后的冷却速度对工件的硬度没有影响, 因此转变后的冷速应该较快.本试验在制定冷却速度时, 考虑到不致于给工件产生热应力, 将冷速定为30 ℃。
gcr15钢球化退火工艺设计介绍
gcr15钢球化退火工艺设计介绍GCR15钢球是一种常用的轴承钢材，其具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和耐热性。
然而，在生产过程中，GCR15钢球也会产生一些组织缺陷和内应力，这些缺陷和应力会影响钢球的性能和使用寿命。
为了消除这些缺陷和应力，需要对GCR15钢球进行热处理，其中一种常用的热处理方法是钢球的化退火。
化退火是一种通过加热和冷却的过程来改变钢材的组织结构和性能的方法。
对于GCR15钢球来说，化退火的目的是消除内部的应力，使钢球的组织变得均匀并且具有优良的力学性能。
下面将介绍GCR15钢球化退火的工艺设计。
对于GCR15钢球的化退火工艺设计，需要确定合适的退火温度。
退火温度一般根据钢球的成分和硬度来确定，通常在800℃至900℃之间。
在退火过程中，钢球需要保持一定的温度一段时间，以使其内部的组织结构达到平衡。
退火时间一般在1小时至3小时之间，具体时间根据钢球的尺寸和硬度来确定。
对于GCR15钢球的化退火工艺设计，需要确定合适的冷却方式。
冷却方式一般有空冷和水淬两种。
空冷是将退火后的钢球自然冷却至室温，这种冷却方式适用于较小尺寸和硬度较低的钢球。
水淬是将退火后的钢球迅速浸入冷却介质中，使其迅速冷却，这种冷却方式适用于较大尺寸和硬度较高的钢球。
选择合适的冷却方式可以避免钢球再次产生应力，并且可以使钢球的组织更加均匀。
对于GCR15钢球的化退火工艺设计，需要对退火后的钢球进行质量检验。
质量检验一般包括硬度测试、金相组织观察和力学性能测试等。
硬度测试可以评估钢球的硬度是否符合要求，金相组织观察可以评估钢球的组织结构是否均匀，力学性能测试可以评估钢球的强度和韧性等性能是否满足要求。
通过质量检验，可以确保退火后的钢球具有良好的性能和质量。
GCR15钢球的化退火工艺设计是提高钢球性能和质量的重要步骤。
通过确定合适的退火温度和时间，选择合适的冷却方式，并进行质量检验，可以使GCR15钢球具有优良的组织结构和力学性能，提高其使用寿命和可靠性。
(新)高碳铬轴承钢金相检验图谱标准
第四级别图回火索氏体组织
放大倍数500倍
1级索氏体+较少碳化物
2级索氏体+适量碳化物
3级索氏体+少量铁素体+碳化物
4级索氏体+适量铁素体+碳化物
5级索氏体+铁素体+碳化物
3.4轴承零件淬火后中温回火的技术要求，按表4的规定执行：
轴承成品不允许有脱碳和软点
判定准则
零件材料
零件尺寸
合格组织级别
有效壁厚mm
马氏体
屈氏体
超过
到
距工作表面3mm以内
距工作表面3mm以外
GCr15
微型轴承d（公称内径）≤10
1-3
不允许
10
12
1-4
1-2
12
15
1-2
不予控制
15
25
1-5
GCr15SiMn
10
30
1-2
30
-
1-5
第二级别图淬回火组织
企 业 技 术 标 准
1、范围：
本标准规定了公司采用GCr15钢制造、开发轴承零件球化退火、淬回火、调质后的技术要求、验收准则。
2、方法：
2、1显微组织用金相分析系统在5影响。
2、2球化退火组织采用2%硝酸酒精溶液侵蚀。评级原则： 、碳化物的颗粒大小； 、碳化物的颗粒均匀性； 、按碳化物的颗粒均匀性。按第一级别图分析评定。
淬火后中温回火技术要求
表4
检查项目
技术要求
范围
GCr15
显维组织
屈氏体组织
判定准则
1、2级合格
第五级别图回火屈氏体组织
轴承钢的金相组织及检验
轴承钢的金相组织及检验轴承钢的金相组织及检验轴承钢适合于制造在各种不同环境中工作的各类滚动轴承套圈和滚动体。
轴承除了适应其本身高速、交变的运动特性之外，亦要适应各种不同环境条件特点，例如耐低温、耐高温、耐冲击、防锈、防磁、防辐照、高真空等，这就需要选用具有特殊性能的钢材制造在特定条件下工作的轴承零件。
高碳高铬轴承钢以GCr15、GCr15SiMn钢为代表。
渗碳轴承钢主要有G20CrMo、G20Cr2Ni4、25钢、15Mn钢等。
不锈钢轴承有9Cr18、1Cr18Ni9、1Cr17Ni2和Cr13类型，高温轴承以Cr4Mo4 V、W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2为代表。
防磁轴承用25Cr18Nil0W、70Mn18Cr4V2WMoV或铍青铜QBe2. 0。
滚动轴承对轴承钢的性能要求比较高，各类轴承钢对冶金质量的要求比一般工业用钢更严格，质量检测项目比较多。
其中纯洁度和均匀性是各类轴承钢对冶金质量要求的两大基本特征。
轴承钢的纯洁度是指：严格控制杂质和有害成分。
例如硫、磷含量较一般钢材为低；钢中非金属夹杂物必须作为冶金质量控制的重点。
钢中气体含量尽可能低。
轴承钢的均匀性是指：化学成分均匀一致，尽可能降低成分偏析。
尽可能减少钢中碳化物的不均匀性，包括碳化物带状、网状、液析。
大颗粒碳化物是一种脆性相，它的危害性与脆性夹杂物相似，易形成疲劳源，使钢的使用寿命下降。
碳北物的不均匀性会增加钢的局部过热和硬度不均匀性。
所以各类轴承钢标准比其他钢类更强调碳化物的均匀度。
此外，轴承钢材表面不得有裂纹、折叠、拉裂、结痕、夹渣及其他有害的缺陷。
低倍酸蚀检验，不得有缩孔、疏松、白点、气泡、裂纹和粗大的非金属夹杂物。
一、铬轴承钢轴承钢基本成分的质量分数为含碳1.0和含铬0.6％～1.5％。
其中GCr15钢是世界各国广泛采用、用量最大的轴承用钢。
该钢含有少量合金元素，综合性能好，热处理后的组织比较均匀稳定，硬度高且均匀，耐磨性好，接触疲劳强度高，具有良好的尺寸稳定性和抗蚀性。
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球化退火类型
GCr15球化退火类型
GCr15钢是轴承钢的主要钢种，一般以热轧态交货，在轴承制造前需要进行球化退火处理。
该退火工艺之所以称为球化，是因为通过退火工艺，可以获得铁素体基体上均匀分布细小的球状碳化物颗粒组织，提高轴承钢性能，并降低轴承钢的硬度，切削加工方便。
一般的GCr15轴承钢的球化退火工艺分为：连续的球化退火工艺、等温的球化退火工艺、周期球化退火工艺3种。
1、连续的球化退火工艺
是指在略高于钢的Ac1温度保温一定时间后，随炉缓冷至650℃后控冷至室温。
GCr15轴承钢连续球化退火一般采用780-810℃的加热温度，奥氏体化以后一般以10-25℃/h的冷速缓冷，这种工艺需要20h以上时间，且球化退火质量不好。
2、等温球化退火
是将轴承钢加热到略高于Ac1温度保温一定时间后，快冷至Ar1以下温度（一般为680-740℃）等温处理，然后出炉空冷至室温。
等温球化退火工艺同样时间较长，一般为10-16h。
3、周期球化退火工艺
是将轴承钢加热到略高于Ac1温度保温一定时间后，快冷至Ar1以下温度等温一定时间，然后再加热至Ac1温度保温一定时间，快冷至Ar1以下温度等温一定时间，此过程重复进行n次，后缓冷至650℃后空冷至室温。
一周期球化退火类似于等温球化退火。
周期球化退火工艺适合轴承钢，其球化效果充分，但控制频繁，所以以往工业上应用不多。
GCr15轴承钢制轴承零件球化退火组织缺陷分析
GCr15轴承钢制轴承零件球化退火组织缺陷分析高碳铬轴承钢是制造滚动轴承零件(套圈和滚动体)的主要钢种，其中以GCr15钢用量最大。
轴承套圈绝大部分是由轴承钢棒料锻成轴承套圈锻件毛坯。
其锻造始锻温度1100℃左右，终锻温度850℃左右，锻后的硬度较高，一般为255~340HBW，组织为片状珠光体组织(见图1)，不容易切削。
图1 锻造毛坯未球化退火片状组织(500×)为了给最终淬回火处理准备良好的原始组织，同时能得到优越的加工性能，必须经过球化退火，获得均匀分布的细粒状珠光体组织。
把硬度控制在170~220HBW最有利于切削加工。
高碳铬轴承钢零件球化退火后的显微组织为细小、均匀分布的球化组织(见图2)，应符合《JB/T1255-2014 滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》标准第一级别图中第2~4级，允许有点状的球化组织存在，不允许有第1级和第5级的组织存在。
图2 正常球化退火后的球化组织(1000×)通常在实际生产过程中，由于受工件大小、装炉方法、装炉数量、球化加热温度高低以及退火前原始组织不均匀性等因素的影响，会使球化退火后组织产生过热(粗片状珠光体)、欠热(细片状珠光体)、不均匀粗粒状珠光体等不合格组织出现，严重影响后工序加工质量，甚至会产生废品，导致产品批量报废。
因此，对退火缺陷组织进行原因分析，并采取有效纠正预防措施是很有必要的。
1.粗片状珠光体(退火过热金相显微组织)图3所示球化组织为退火过热金相显微组织，其特征是金相显微组织中出现大小分布不均的粒状珠光体和部分粗片状珠光体。
图3 片状珠光体组织(1000×)产生上述金相显微组织的原因:由于球化退火加热温度过高或在偏高温度下长时间保温;装炉量过多，炉内均温性差;原材料碳化物不均匀性严重(如碳化物带状严重)，在碳化物数量少的区域对过热更为敏感。
在正常工艺下仍有部分工件或工件局部加热温度过高或保温时间长，容易引起局部过热，形成粗片状珠光体组织。
GCr15钢轴承套圈球化退火表层脱碳分析
GCr15钢轴承套圈球化退火表层脱碳分析胡伟勇;王峰;项文建;饶竹贵;黄涛;梁小燕【摘要】对GCr15钢轴承套圈的脱碳组织形貌进行了讨论,分析了全脱碳与局部脱碳的形成机理.结果表明:球化退火时炉气碳势偏低是造成 GCr15钢轴承套圈表层脱碳的主要原因,选择性结晶是局部片层状珠光体形成的原因之一.%The microstructure morphology of decarburization of GCr15 steel bearing ring was discussed,and the mechanism of full decarburization and local decarburization was analyzed.The results show that the basic reason for the formation of surface decarburization of GCr1 5 steel bearing ring is the lower furnace carbon potential during spheroidizing annealing.One of the reason of local formation of lamellar pearlite is selective crystallization.【期刊名称】《理化检验-物理分册》【年(卷),期】2018(054)004【总页数】4页(P269-271,275)【关键词】GCr15钢;轴承套圈;球化退火;表层脱碳;炉气碳势;选择性结晶【作者】胡伟勇;王峰;项文建;饶竹贵;黄涛;梁小燕【作者单位】浙江中集铸锻有限公司,新昌312500;浙江中集铸锻有限公司,新昌312500;浙江中集铸锻有限公司,新昌312500;浙江中集铸锻有限公司,新昌312500;浙江中集铸锻有限公司,新昌312500;浙江中集铸锻有限公司,新昌312500【正文语种】中文【中图分类】TG156.26轴承套圈表层脱碳是滚动轴承早期失效的重要原因之一[1]，GCr15钢轴承套圈球化退火过程中的表层脱碳包括全脱碳和部分脱碳，生成铁素体、片状珠光体组织，造成轴承套圈淬火后表面硬度不足或形成淬火软点[2-3]，降低轴承套圈的耐磨性和接触疲劳强度，导致其发生早期失效。
gcr15轴承钢球化退火工艺研究
gcr15轴承钢球化退火工艺研究随着社会的不断发展，机械制造业越来越重视产品质量的提高。
而在机械零部件中，轴承是非常重要的，其质量更是关键。
GCR15轴承钢是目前应用最广泛的钢种之一。
本文将针对GCR15轴承钢球化退火工艺进行探讨。
1. GCR15轴承钢的组成和特性GCR15轴承钢是碳素钢中的一种，其成分为：C 0.95-1.05%、Si 0.15-0.35%、Mn 0.25-0.45%、Cr 1.40-1.65%、Ni ≤ 0.30%、P ≤ 0.025%、S ≤ 0.025%。
其中，Cr的含量最高，起到了极为重要的作用。
GCR15钢的硬度高、强度大、耐磨性好、耐腐蚀性强、疲劳寿命长等特点，使其成为了一种广泛应用的材料，尤其是在机械零部件中的轴承中更是得到了广泛的应用。
2. 球化退火工艺概述球化退火是钢材制备过程中的一种重要工艺，目的是通过控制温度和保温时间，将钢材中的晶粒变为均一的球形晶粒，从而提高钢材的塑性和韧性。
通过球化退火处理后的GCR15轴承钢，晶粒细小、组织均匀，具有良好的可塑性和韧性，提高了钢材的成形性能和寿命。
3. GCR15轴承钢的球化退火工艺3.1 热处理过程控制对于GCR15轴承钢的球化退火工艺，主要是通过控制温度和保温时间来进行的。
合理的温度和保温时间能够使钢材中的碳均匀分布，并形成均一的球形晶粒。
在热处理中，首先是加热过程，通常是采用欧姆加热管进行的，同时设置一个氢气氛，以防止钢材表面氧化。
其次，就是保温过程，常规的室温保温时间为4-6小时，保温温度一般在740℃左右，可以根据具体的材料情况，采用不同的温度和保温时间。
3.2 球化退火处理参数设定钢材的球化处理需要对参数进行设定，主要包括退火温度、保温时间和冷却方式。
退火温度应根据材料的具体情况进行设定，通常在740-780℃之间，保温时间应根据材料的厚度、形状、材质等进行设定。
一般情况下，保温时间为1-3小时。
冷却方式通常采用自然冷却，但如果需要更高的韧性和可塑性，也可采用淬火。
gcr15钢球化退火工艺设计介绍
gcr15钢球化退火工艺设计介绍GCR15钢球是一种常用的轴承用钢材，具有优良的硬度和耐磨性。
然而，在使用过程中，由于外界力的作用，钢球表面可能会出现一些微小的裂纹或变形，这会降低钢球的使用寿命和性能。
为了消除这些缺陷，提高钢球的性能，常常需要对GCR15钢球进行热处理，其中一种常用的工艺就是钢球的化退火。
化退火是指将钢球加热到一定温度，然后缓慢冷却，以改变钢球的组织结构和性能。
化退火工艺设计的目标是使钢球达到最佳的力学性能和耐磨性。
下面将介绍GCR15钢球化退火工艺设计的几个关键步骤。
对于GCR15钢球的化退火工艺设计，首先需要确定适当的加热温度。
加热温度过高会导致钢球过度软化，降低其硬度和强度；加热温度过低则无法使钢球达到足够的软化效果。
通常，根据GCR15钢球的化学成分和硬度要求，可以确定一个合理的加热温度范围，一般在800℃到900℃之间。
加热温度确定后，需要控制加热时间。
加热时间过长会导致钢球内部晶粒长大，从而影响其硬度和强度；加热时间过短则无法使钢球充分软化。
一般来说，加热时间应根据钢球的尺寸和硬度要求进行合理的确定，一般在1小时到2小时之间。
然后，加热结束后需要进行缓慢冷却。
冷却速度过快会导致钢球内部产生应力集中，从而引发裂纹和变形；冷却速度过慢则无法使钢球充分软化。
为了控制冷却速度，可以采用自然冷却的方法，即将加热后的钢球放置在空气中自然冷却。
此外，还可以采用油冷或水冷的方法，通过浸泡在油中或水中来控制冷却速度。
化退火工艺结束后，需要对钢球进行表面处理。
表面处理的目的是去除钢球表面的氧化皮和锈蚀，以确保钢球的表面光洁度和耐腐蚀性。
常用的表面处理方法包括酸洗、抛光和喷砂等。
GCR15钢球化退火工艺设计是为了消除钢球表面缺陷，提高其性能和使用寿命。
通过合理确定加热温度、加热时间和冷却速度，以及进行适当的表面处理，可以使钢球达到最佳的力学性能和耐磨性。
化退火工艺设计的重要性不容忽视，它直接影响着钢球的质量和性能，对于提高轴承的工作效率和寿命具有重要意义。
铬轴承钢轴承零件退火、淬回火组织评级
铬轴承钢轴承零件退火、淬回火组织评级说明（JB1255-1991、JB1255-2001评级依据）1.关于退火组织的评级依据和说明，在JB1255-1991的起草宣贯材料之二中，对第一级别图-退火组织，有详细的评级说明、评级原则和组织特征，具体内容如下：1.1评级图说明：该评级图采用JB1255-2001标准中第一级别图评定。
视场直径：78mm，放大倍率：500倍。
腐蚀剂：2%硝酸酒精溶液。
1.2评级原则：理想的退火组织是铁素体基体上均匀分布着细小的球状或粒状碳化物。
①碳化物的颗粒大小；②碳化物的分布均匀性；③碳化物的形态（球化程度）。
说明：1）细小的粒状或点状珠光体有利于淬火后获得含量均匀分布的马氏体。
单碳化物过细往往伴随着高的硬度，不利于随后的切削加工，且淬火加热工艺要求严格；碳化物颗粒过粗，硬度过低，同样不利于切削加工，且由于碳化物间距增大，使随后的淬火组织碳浓度分布不均匀，影响使用性能。
2）碳化物分布的均匀性直接影响淬火后能否得到均匀的马氏体，碳化物分布过度不均，除退火硬度不均匀而影响切削性能外，还影响淬火后马氏体的含量及尺寸不均，甚至产生局部过热组织。
1.3组织特征：1级：细点状+细粒状珠光体+局部细片状珠光体组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和细粒状，分布弥散，局部有细片状，为不合格组织。
形成原因是加热不足，部分锻造组织被保留下来。
2级：点状珠光体+细粒状珠光体组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和细点状，圆度好，分布较均匀，为优良的合格组织。
3级：球状珠光体组织组织特征：碳化物颗粒大于2级，球化完全，分布较均匀，为良好的合格组织4级：球状珠光体组织组织特征：碳化物颗粒较粗，均匀性较差，碳化物分布不均，有的区域密集，有的区域稀少，为合格组织。
上述2、3、4级退火组织均属正常工艺形成。
GCr15，ZGCr15钢的硬度应在HB179～207范围内，GCrSiMn，ZGCr15SiMn钢硬度应在HB179～217范围内。
GCr15钢的球化退火新工艺
收稿日期:2000 10 08 作者简介:李 强(1971 ),男(汉族),河南信阳人,中原工学院助理工程师.第11卷第4期郑州纺织工学院学报Vol.11 No.42000年12月JOUR NA L OF ZHENGZHOU TEXTILE INSTITUTE Dec.,2000文章编号:1007 4945(2000)04 0073 02GCr15钢的球化退火新工艺李 强(中原工学院西教学区,河南郑州 450007)摘要: 介绍了一种滚珠轴承钢GCr15的淬火+高温回火的新球化工艺.该工艺比传统球化退火工艺省时、节能、效率高,同时符合工艺要求的各项性能指标,已在实际生产中得到应用.关 键 词: GCr15钢;球化退火;淬火+高温回火;淬火剂;空冷中图分类号:TG156.2 文献标识码:A工业生产中,GCr15钢常用于制造壁厚小于14mm 或外径到250mm 的H 级到C 级的轴承套,被广泛应用于高速旋转高负荷的机械零、部件,因此要求其必须具有高的强度、高的弹性极限和高的耐磨性[1].而锻轧状态的滚珠轴承钢,内部组织为片状珠光体及网状渗碳体.这种组织硬度较高,机加工比较困难,对切削刀具也容易磨损.同时由于网状渗碳体的存在,造成钢内部成分不均匀,这样,在淬火时会造成较大的组织应力,容易引起零件的变形或开裂.为了改善这种组织,除采用正火处理消除网状渗碳体外,采用球化退火则是必需的.但是,传统的常规球化退火工艺周期长(约需要13~18h)、耗能多、效率低,且碳化物大小分布不均匀,从而影响其应用.为此,我们对GC15r 钢采用淬火+高温回火的球化处理新工艺,并将其与常规球化退火工艺进行对比试验,以求能够获得一种省时、节能、效率高且碳化物级别合乎要求的球化处理新方法.1 试验过程试验选用8根尺寸为 30 150mm 的GCr15钢试棒,各选4根分别进行常规球化退火及淬火+高温回火的球化处理新工艺.试验用钢的化学成分及临界点如表1所示.两种球化处理工艺曲线如图1和图2所示.表1 钢的化学成分及临界温度钢种化学成分 %CSi Mn Cr 临界温度 Ac 1Ac c m Ar 1MsGCr150.980.220.321.55745900700240图1 GCr15钢常规球化退火在图1,GCr15钢常规球化退火工艺中,当把工件加热至Ac 1点以上温度保温时,先共析网状碳化物溶断、凝聚.而珠光体虽在加热到高于Ac 1点以上时应转变成奥氏体,但由于加热温度仅稍高于Ac 1,珠光体中渗碳体溶解需要较长时间,往往只能使渗碳体片溶断,残留着渗碳体颗粒.有的即使溶解,但在渗碳体片溶断处还保留着高浓度碳聚集区.当冷至稍低于Ar 1点的温度保温,进行珠光体转变时,将以这些残存渗碳体或碳富聚集区作为渗碳体的结晶中心,渗碳体在此析出长大,同时由于表面张力的作用形成了球粒状珠光体[2].此种工艺冷却速度需严格控制在20~50 h,冷却过快,所得的组织强度与硬度愈高,组织愈细;相反地,冷速太低,形成的组织太粗,不一定符合要求,同时,也不经济.当温度降至500 时,将试棒出炉空冷.图2 GCr15钢淬火+高温回火球化处理在图2所示GCr15钢淬火+高温回火球化处理新工艺中,GCr15钢经淬火后,其组织为马氏体和屈氏体,分散度大且不稳定.未完全溶解的碳化物导致基体组织的成分极不均匀,在随后的球化温度Ar 1附近高温回火过程中,或以原有的细小碳化物质点为核心,或在基体组织中碳原子富集的地方产生新的核心而聚集球化,形成颗粒状碳化物,在随后保温及缓冷过程中长成较大的碳化物颗粒,从而得到碳化物质点细密的球化组织[3].此工艺需注意的是试棒淬火后需立即进行高温回火,生产中以油为淬火剂.选用20~50 h 降温速度的原因同图1工艺,同时这种降温速度接近电炉的自然降温速度,便于生产中应用.2 试验结果对经上述不同工艺处理的8根试棒进行加工,以便进行力学性能指标测试,测试结果见表2.表2 两种工艺处理试棒的力学性能指标性能指标 s MPa b MPa % %硬度 HB 常规球化退火4356232439.2197~228新工艺球化退火4676512148.2210~239与常规球化退火工艺比较,经淬火+高温回火球化处理工艺在主要机械性能上差异不大.特别从球化处理后的布氏硬度看,都适合下一步的机械加工.再从金相组织观察分析,碳化物的大小和均匀性相差也不大,基本符合球化退火应达到的2~4级球化组织.以上结果说明,GCr15钢淬火后在基体组织中残留部分弥散分布的碳化物粒子,在球化温度的等温过程中碳化物粒子圆形化和极细微的碳化物发生溶解,基本上完成了球化过程,最终得到了粒度和分布都较均匀,硬度较低的球化组织.从工艺完成时间上看,新球化工艺比常规球化退火工艺减少约一半时间,退火质量也比较好,耗能低,效率高.但不足之处是,在操作程序上较常规球化退火复杂些.3 结 语在实际生产中,我们对GCr15钢采用新的球化处理工艺取代常规球化退火后,零件的切削加工性能良好.对工件进行探伤检查,没有发现淬火裂纹,特别是针对我部门实际情况,在处理单件或小批量要求球化退火的零件时,新的球化工艺就更加显示出其周期短、耗电少、处理质量高、效益好的优势.参考文献:[1] 湖南邵阳汽车保养厂热处理问答编写小组.热处理问答[M ].北京:机械工业出版社,1979.423-424.[2] 夏立芳.金属热处理工艺学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.28-30.[3] 中国机械工程学会热处理专业学会,热处理手册编委会.热处理手册[M].北京:机械工业出版社,1991,(1):118-121.New Process of Spheroidizing of GCr 15LI Qiang(Zhongyuan Institute of Technolog,Zhengzhou 450007,China)Abstract :This article introduces a new process of spheroidizing of quenching and tigh tempering to GCr15.By making use of the process,we can save time,energy,and get a high effiency compared to the traditional process,at the same time,it can produce a property satisfying the desire of produc t.Moreover,this process is easy to apply into practice in industry.Key words : GCr15steel;spheroidizing;quenching+high tempering;quench media;air cooling!74! 郑州纺织工学院学报 2000年 第11卷。
轴承钢球化退火问题
GCr15球化退火問題轴承钢主要用制造滚动轴承滚珠、滚柱和套圈等,有时也用来制造工具，如冲模、量具、丝锥等。
轴承在工作时承受着高的集中交变载荷，由于滚珠与轴承套圈之间的接触面积小，在高速转动的同时还有滑动，会产生很大的摩擦。
所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。
因此轴承钢需具有隐晶回火马氏体+ 细小渗碳体颗粒组织。
对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格，是所有钢铁生产中要求最严格的钢种之一。
经过大量的试验和生产实践证明, 只有当轴承零件的原始组织为细球状珠光体时, 经过淬火加低温回火后, 才能获得隐晶回火马氏体及在其上分布着细小碳化物颗粒的组织, 这种金相组织才使得轴承零件具有高强度和韧性.GCr15是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢占世界轴承钢生产总量的80%以上。
含碳Wc为1%左右，含铬量Wcr为1.5%左右，从1901年诞生至今110多年，主要成分基本没有改变，现在生产轴承钢的主要工艺是连铸以及电炉冶炼+电渣重熔工艺冶炼，GCr15钢是经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。
该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。
所以要用球化退火。
将钢按完全退火的加热速度加热到Ac1以上20~30℃的温度（比不完全退火更低一些），保温后，再以每小时20～50℃的速度降至钢的Ac1以下一个温度，并在这个温度下保温一段较长的时间，最后随炉冷到450~500℃左右出炉，再在空气中冷却。
通过这种退火后，珠光体中渗碳体及过剩渗碳体都呈球状分布，故称球化退火。
目前,在工业生产中GCr15 钢多采用等温球化退火处理工艺,它是利用不均匀奥氏体中未溶碳化物或奥氏体中高浓度碳偏聚区的非自发形核的有利作用来加速球化。
对于细珠光体组织,如果加热到A1 温度以上,随后缓冷到A1 以下,那么这种细珠光体组织则往往会被缓冷或保温过程中形成的粗大珠光体组织所替代,其结果反而不利于碳化物的球化[4] ;同时,在保温过程中又不断有渗碳体颗粒按Ostwald 熟化机制长大,使球化的渗碳体变大。
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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。
正确的加热温度(790℃)，是获得理想球化组织的关键。
在此温度下，无论是以<20℃/h的速度冷却，还是以50℃/h的速度冷却，都不影响获得合格的球化组织，见图10,图11。
按图3工艺球化退火，得到的组织是最佳的，为均匀细致的球状珠光体(图12)。
因为加热到790℃之前，在770℃停滞的一段时间，可在温度不太高的条件下，出现大量二次领先相，然后再升温使领先相长大。
冷却时在Ar1停留一段时间，目的是为了保证残留的奥氏体在共析转变前充分转变。
如果没有770℃预先形成大量核心，或在790℃保温时间不是足够的，便只有二次碳化物的破断而难以成为球形，使其球化退火后的组织呈细颗粒状分布。
本试验中按其它工艺进行球化退火所得到的组织大多以其为基本特征。
偏高的加热温度(830℃)，如果停滞时间不长，冷却不太快(<50℃/h)，如图4、图6工艺，也可得到合格的球化组织，球化组织中不会出现片状珠光体(图13、图14)。
偏高的加热温度，如果保温时间过长(图8工艺)，其球化退火组织中便出现变形的大颗粒碳
化物和少量片状珠光体。
这是由于奥氏体化温度过高、时间过长，使局部地区奥氏体成分均匀化，从而决定冷却后珠光体的形态呈片状出现，表现为典型的高级别组织特征(图15)。
4.2冷却速度的影响
由试验结果可见，冷却速度对GCr15钢球化组织的影响受加热温度的制约。
740℃加热时，由于原始的片状珠光体不能完全溶解，因此，无论以何种速度冷却，球化退火组织均<1.0级；790℃加热时，冷却速度(<20℃/h和50℃/h)对球化组织无明显影响；830℃加热时，由于保温时间不长，较慢的冷却速度(≤20℃/h)和稍快的冷却速度(50℃/h)都可能得到合格的球化组织。
应当指出的是：虽然有的冷却速度(50℃/h)仍能得到合格的球化组织，但这种球化组织并非优良，由于冷却速度影响球化组织的分散度，冷速快则碳化物分散度大，导致局部地区碳化物密集，其球化效果不如≤200C/h速度冷却时好，所以，控制缓冷还是必要的。
当加热温度830℃，冷却速度80℃/h时，粒状珠光体和细片状珠光体成为其组织特征(图16)。
这种组织在评定高低级别时，能否确定为高级别呢?为此，我们在试验的最后阶段对这种偏高温度短时间保温，冷速稍快所得组织按图3工艺重新实施一次球化退火，结果得到了合格的球化组织。
这种组织如果按高级别报出，需正火处理后再球化退火一次予以返修，这样不但增加了脱碳层深度，影响了生产周期，也造成了不必要的能源浪费。
但这种组织也并不一定是低级别的欠热组织，考虑标准评级图的局限性，在试样已经不能合格的情况下，类似组织可按<1.0级报出。
我们认为，一般由热轧态直接进行球化退火的钢，如果没有典型的变形大颗粒碳化物，只是颗粒状珠光体加细片状珠光体，无论这种组织是何种条件下出现的，均可按<1.0级报出。
5 结论
(1)碳化物呈粗大变形状态存在，并伴有片状珠光体存在的，应确认为是高级别组织。
(2)如果组织中无典型的大颗粒变形碳化物，既使有细片状珠光体出现，也应判定为<1.0级，这种组织经再次球化退火后可得到改善。
(3)冷却速度直接影响球化后的组织，当冷速<50℃/h(790℃)时，能得到合格的球化组织。
高温快冷(830℃,80℃/h)，因出现细片状珠光体为不合格球化组织。