GCr轴承钢的热处理工艺设计

合集下载

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。

- 1 -。

轴承钢热处理工艺参数

轴承钢热处理工艺参数

轴承钢热处理工艺参数(1)一、轴承钢的类型类型钢号备注高碳铬不锈轴承钢9Cr18, 9Cr18Mo GB3086-82渗碳轴承钢G20CrMo,G20CrNiMo, CG20rNi2Mo,G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2MoGB3203-82高碳铬轴承钢GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15,GCr15SiMnYJZ84二、轴承钢预备热处理规范钢号工艺名称工艺要点硬度(HBS)9Cr18退火800~840℃保温3-6h,以10~30℃/h,冷至700℃保温3-6h,,以小于90℃/h冷至600℃,出炉空冷fficeffice" />正火850~870℃保温3-6h,以小于90℃/h冷至600℃,出炉空冷9Cr18Mo 退火850~870℃保温3-6h,以10~30℃/h,冷至700℃保温3-6h,,以小于90℃/h冷至600℃,出炉空冷≤255正火850~870℃保温4-6h, 以小于30℃/h冷至600℃,出炉空冷GCr6退火790~810℃保温3-6h, 10~30℃/h,冷至600℃,出炉空冷正火900~950℃保温后空冷,大件风冷GCr9退火790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以下,出炉空冷179~207等温退火790~810℃保温2-6h,炉冷至710~720℃保温1-2h,再炉冷至650℃以下,出炉空冷207~229正火900~950℃保温1-2h,,分散空冷,大锻件风冷270~390高温回火650~700℃保温后空冷229~285GCr15退火790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以下,出炉空冷170~207等温退火790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-2h,再炉冷至650℃以下,出炉空冷207~229正火900~950℃保温1-2h,,分散空冷,大锻件风冷270~390高温回火650~700℃保温后空冷229~285GCr15SiMn退火790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至600℃以下,出炉空冷179~207等温退火790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-2h,出炉空冷207~229正火900~950℃保温10~90min,出炉空冷270~390G20Cr2Ni4A退火800~900℃,炉冷≤269软化退火680~700℃,空冷≤321正火890~920℃,空冷高温回火640~670℃保温4-6h,空冷≤269Cr14Mo4V退火880~1000℃保温4-6h, 以15~30℃/h,冷至740℃再以15~30℃/h,冷至600℃保温2-5h,,出炉空冷197~2419Cr18Mo退火850~870℃保温4-6h, 以30℃/h,冷至600℃,出炉空冷≤255轴承钢热处理工艺参数(2 )三、轴承钢淬火回火工艺参数钢号淬火回火加热温度(℃)冷却方式硬度(HRC)回火方式硬度(HRC)9Cr18800~850(预油 ffice150~160℃3h,空冷≥60。

GCr15轴承钢的退火工艺

GCr15轴承钢的退火工艺

GCr15轴承钢的退火工艺
GCr15轴承钢是一种高强度、高硬度、高耐磨性的钢材,广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。

为了提高GCr15轴承钢的性能,需要对其进行退火处理。

退火是一种热处理工艺,通过加热和冷却的过程,改变材料的组织结构和性能。

对于GCr15轴承钢来说,退火可以使其晶粒细化、去除内部应力、提高韧性和塑性等。

GCr15轴承钢的退火工艺包括加热、保温和冷却三个步骤。

首先,将GCr15轴承钢加热到适当的温度,一般为800℃左右。

然后,保持一定时间,使其达到均匀的温度分布。

最后,通过不同的冷却方式,使其逐渐冷却到室温。

在退火过程中,需要注意以下几点。

首先,加热温度和保温时间要根据具体情况进行调整,以达到最佳效果。

其次,冷却方式也要根据材料的要求进行选择,一般有空气冷却、水淬和油淬等方式。

最后,退火后的GCr15轴承钢要进行质量检验,以确保其性能符合要求。

GCr15轴承钢的退火工艺是一项重要的工艺,可以提高其性能和使用寿命。

在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化,以达到最佳效果。

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。

gcr15热处理工艺流程

gcr15热处理工艺流程

gcr15热处理工艺流程GCR15热处理工艺流程是对GCR15轴承钢进行热处理的工艺流程,该工艺是为了改善GCR15钢的组织和性能,提高其硬度和耐磨性而设计的。

下面是GCR15热处理工艺流程的详细介绍。

首先,将GCR15钢经过打磨和清洗处理,使其表面光洁而干净,以便于后续的热处理。

接下来,将GCR15钢放入预热炉进行预热处理,预热温度一般为750°C-950°C,预热时间根据钢材的尺寸和形状来确定,一般为20-40分钟。

预热的目的是使钢材内部温度均匀,消除内部应力,为后续的热处理做好准备。

然后,将预热好的GCR15钢放入淬火炉进行淬火处理,淬火温度一般在830°C-870°C之间。

淬火时间和冷却速度控制非常重要,一般要求淬火时间在1-10秒之间,冷却速度要达到所需的硬度要求。

淬火的目的是通过快速冷却使钢材的组织发生相变,从而提高硬度和耐磨性。

接下来,将淬火后的GCR15钢进行回火处理,回火温度一般在150°C-350°C之间。

回火时间根据所需的硬度和性能来确定,一般为1-2小时。

回火的目的是通过适当的热处理,去除淬火过程中产生的内部应力,并使钢材具有良好的韧性和耐疲劳性能。

最后,对回火后的GCR15钢进行精整处理,即切割和修整不合格的钢材,并对合格的钢材进行清洗和检验。

清洗的目的是去除表面的氧化物和污染物,确保钢材的表面质量。

检验包括对钢材的外观、尺寸和性能进行检查,确保钢材达到所需的质量要求。

总结起来,GCR15热处理工艺流程包括预热、淬火、回火和精整处理四个主要步骤。

通过这些步骤,可以改善GCR15钢的组织和性能,提高其硬度和耐磨性,使其更适用于制造高精度轴承和其他机械零部件。

这些工艺步骤的每一个环节都非常关键,要严格控制温度、时间和冷却速度,以确保最终产品的质量和性能达到要求。

轴承钢的热处理方法

轴承钢的热处理方法

.'.轴承钢的锻造及热处理工艺轴承钢全名叫滚动轴承钢,具有高的抗压强度与疲劳极限,高硬度,高耐磨性及一定韧性,淬透性好,对硫和磷控制极严,是一种高级优质钢,可做冷做摸具钢。

比重:7.81(一)轴承钢锻造温度(1)始锻温度:1150(1120)终缎温度:850(800)度。

(2)锻造前清除表面缺陷,尽量预热后在快速加热。

(3)温加工时,应避免200~400度的蓝脆区。

热加工时,应避免进入高温脆区(大于1250)。

应尽量避免进入热脆区(800~~950度)。

今日焦点:(二)锻后热处理(1)锻后————预先热处理(球化退火)————最终热处理(淬火+低温回火)(2)球化退火目的:降低硬度,便于加工,为淬火做准备。

球化退火过程:加热到750~~770度,保温一定时间,在缓慢冷却到600度以下空冷。

(3)各种轴承钢淬火+低温回火及硬度表钢号淬火温度及淬火介质低温回火硬度HRCGCr6 800~820 水或油150~170 62~64GCr9 800~830 水或油150~170 62~64GCr9SiMn 810~820 水或油150~160 62~64GCr15 820~846 油150~160 62~64 GCr15SiMn 800~840 油150~170 62~64(三)淬火及淬火介质(1)淬火颜色(经验) 白色最硬而脆,黄色硬而韧,兰色软而韧。

(2) 淬火介质 A 水:一般温度不超过40度,不得有油,肥皂等杂质。

B 盐及碱的水溶液:水中加百分之5~10的盐或碱。

盐溶液冷却速度是水的十倍,硬度高而均匀,但组织应力大,有一定的锈蚀作用。

温度小于60度。

碱溶液(苛性纳水溶液)腐蚀性大,适应范围小。

C 油:包括机油,锭子油,变压器油,柴油等。

可减小变形与开裂。

不适用碳钢。

油温度:在60~~80度,最高不超过100~120度。

(四)回火温度轴承钢采用低温回火。

温度:150~250度。

可在保持高硬度和高耐磨性的前提下,降低内应力和脆性,以免使用时崩裂或过早损坏。

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。

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。

GCr轴承钢的热处理工艺设计

GCr轴承钢的热处理工艺设计

热处理工艺程设计说明书课程名称:金属热处理工艺学设计题目:GCr15轴承钢的热处理工艺设计院系:机械工程学院班级:材料成型及控制工程XXXX学号:0 9 1 1 0 1 1 00学生姓名:idealwang指导教师:黄老师热处理工艺课程设计任务书2 零件的技术要求及选材 --------------------------------------------- 42.1工作条件和技术要求 --------------------------------------------- 42.2材料的选择 5 2 . 3化学成分及合金元素的作用 6 3 热处理工艺课程设计的内容及步骤 73.1相变点的确定 7 3 . 2热处理工艺 83.2.1 工艺流程 83.2.2 热处理工艺参数的制定 ---------------------------- 1 0 目录1 热处理工艺课程设计的目的3.2.3 处理工艺卡片填写---------------------------------------------------------- 1 2 3.3 家具的设计或者选用及零件的摆布---------------------- 133 .4 热处理设备的选择------------------------------------------------------------ 163.5 组织特点和性能的分析--------------------------- 164 总结 --------------------------------------------------------------------------------- 215 收获和体会----------------------------------------------------------------------- 236 参考文献-------------------------------------------------------------------------- 237 附表1 热处理工艺卡------------------------------------------------------------ 25§ 1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。

轴承钢GCr15热处理方法

轴承钢GCr15热处理方法
2.下行第一行程27.38 2.接料速度2.0 ,去料速度9.0
3.下行速度2.0 3.淬火速度2.0 ,淬火时间4.35秒
追答
你列举的数据,没太看懂,是不是三组数据啊?能不能告诉我具体的工艺参数?直流高压多少?移动速度?感应器直径等等
追问
上面的数据是检测产品两端的硬度数据 产品是竖着放的 两端是用顶针顶着热处理的
它的设置参数:
上顶针:1.下行行程45.76 下顶针:1.接料行程71.00 ,淬火行程18.38
第二级退火温度与退火后的硬度密切相关,温度越高,硬度越低。但温度太高则球化不理想。第二级退火最佳温度为710℃。
淬火:有资料介绍,GCr15 钢 加热至800℃ 时,有37%C和36%Cr溶入奥氏体中,若低于800℃,则溶入的C和Cr会更少。但若高于850℃,则奥氏体粗化,且由于奥氏体中溶碳量大大增加而导致奥氏体稳定性提高,使淬火后残奥较多,所以GCr15 钢的淬火温度选择830~840℃较为合适。
4.高温回火:650-700度加热,空冷——HB229-285
5.淬 火:860度加热,油淬——HRC62-66
6.低温回火:150-170度回火,空冷——HRC61-6ห้องสมุดไป่ตู้
7.碳氮共渗:820-830度共渗1.5-3小时,油淬,-60度至-70度深冷处理 +150度至+160回火,空冷——HRC≈67
PS:不可能硬化层深正好1.0mm的,总要有个范围吧?例如1-2.5或者≥1mm之类的
追问
非常感谢您的回答 但是测出来的硬度HRC值如:
上3mm:32° 上3.5mm:50° 上4mm:57°
下3mm:22° 下3.5mm:39° 下4mm:60°

gcr15钢制圆锥滚子轴承套圈的热处理工艺

gcr15钢制圆锥滚子轴承套圈的热处理工艺

gcr15钢制圆锥滚子轴承套圈的热处理工艺GCr15钢制圆锥滚子轴承套圈是一种高精度机械零件,广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域。

为保证其质量和性能,需要对其进行热处理。

本文将介绍GCr15钢制圆锥滚子轴承套圈的热处理工艺。

一、热处理工艺步骤GCr15钢制圆锥滚子轴承套圈的热处理工艺主要分为四个步骤:淬火、回火、调质和正火。

下面将详细介绍每个步骤的工艺参数和注意事项。

1.淬火淬火是将套圈加热至适当温度,使其充分变热后迅速冷却的过程。

其目的是获得高硬度和高强度的结构组织,以提高轴承的疲劳极限和韧性。

工艺参数:淬火温度为850-900℃,保温时间为1-2小时(根据套圈的尺寸和材料而定)。

冷却方法有水淬、油淬和盐淬等,其中水淬冷却效果最好。

注意事项:(1)要避免套圈表面氧化和变形,可在加热过程中采用还原性气氛保护和均匀受热。

(2)选用适当淬火介质,控制淬火速度和温度,以保证套圈的组织和硬度均匀。

2.回火回火是将淬火后的套圈加热至中温(通常在250-450℃之间)保温一段时间后冷却的过程。

其主要目的是调节淬火后套圈的硬度和韧性。

工艺参数:回火温度根据需求而定,通常在200-400℃。

保温时间可根据套圈的尺寸和厚度而定,一般为1-2小时。

冷却方式一般自然冷却即可。

注意事项:(1)回火时间和温度要适当,过长或过短都会影响套圈的性能。

(2)要避免回火过度导致套圈的硬度和强度下降。

3.调质调质是将回火后的套圈再次淬火并再次回火来达到优化微观组织的目的,同时使其保持高硬度的同时提高韧性。

工艺参数:调质温度根据需求而定,通常在500-650℃。

保温时间一般为1-2小时。

淬火介质通常选择油淬。

回火温度和时间要根据套圈的尺寸和厚度而定,一般在200-400℃下进行,保温时间为1-2小时。

注意事项:(1)保证套圈淬火均匀,避免质量差异。

(2)回火过程中要避免过度回火,导致硬度和强度下降,降低轴承寿命。

4.正火正火是将套圈加热至适当温度(一般在840-900℃之间),保温一段时间后进行自然冷却。

GCr15钢制轴承套圈的热处理工艺[发明专利]

GCr15钢制轴承套圈的热处理工艺[发明专利]

专利名称:GCr15钢制轴承套圈的热处理工艺专利类型:发明专利
发明人:戴学利,王苏平,李长生,陈振林,梅盛申请号:CN201010255753.9
申请日:20100816
公开号:CN101942555A
公开日:
20110112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种GCr15钢制轴承套圈的热处理工艺,它包括以下步骤:(1)、对轴承加热至830℃~860℃,保温;(2)、在油中进行淬火;(3)、回火,保温。

本发明通过回火温度和保温时间的选择以及碳势的控制,在准高温回火的条件下,使经热处理后GCr15钢制轴承套圈在160℃的工作温度下,内外圈滚道尺寸变化量≤0.008mm,硬度≥57HRC,硬度大于高温回火处理的GCr15钢制轴承套圈,同时,热处理的工艺简单,较以往采用的低温处理和高温回火工艺成本低。

申请人:浙江八环轴承有限公司
地址:317000 浙江省台州市路桥区新安西街889号
国籍:CN
代理机构:浙江杭州金通专利事务所有限公司
代理人:刘晓春
更多信息请下载全文后查看。

gcr15等温淬火工艺

gcr15等温淬火工艺

gcr15等温淬火工艺GCR15是一种高碳铬轴承钢,具有良好的耐磨性、高的强度和较高的硬度。

等温淬火是常用的热处理工艺之一,主要是通过适当的加热和冷却过程来改善材料的组织结构和性能。

本文将对GCR15的等温淬火工艺进行介绍,包括相变行为、加热过程、保温时间和冷却方法等相关参考内容。

首先,了解GCR15的相变行为对于等温淬火工艺的设计至关重要。

GCR15在加热过程中经历了一系列的相变,包括奥氏体转变为铁素体、铁素体转变为贝氏体等。

其中,奥氏体是具有高硬度和脆性的组织,贝氏体则具有较低的硬度和较好的韧性。

通过适当的加热和冷却过程,可以控制GCR15的相变行为,从而获得理想的组织结构和性能。

其次,加热过程是等温淬火工艺中的重要步骤之一。

通常,GCR15的加热温度在850℃至950℃之间选择,可以在该温度范围内实现奥氏体的全变态。

加热过程的速度也很关键,过快的加热速度可能导致组织不均匀或产生过热,而过慢的加热速度会延长生产周期。

因此,需要选择适当的加热速度来确保材料的均匀加热。

此外,保温时间也需要合理控制。

保温时间过短可能导致相变不完全,而保温时间过长则可能导致过度相变,使材料的组织结构过粗或过弱。

根据GCR15的特性,一般保温时间在20分钟到40分钟之间比较合适。

最后,冷却方法对于等温淬火工艺的效果也有重要影响。

常用的冷却方法包括湿式冷却和油淬火等。

湿式冷却速度较快,可以使奥氏体快速转变为贝氏体,使材料获得较高的硬度。

而油淬火速度相对较慢,使材料产生较多的贝氏体,从而提高了材料的韧性。

选择合适的冷却方法需要综合考虑材料的具体要求和生产工艺条件。

综上所述,GCR15的等温淬火工艺设计需要考虑相变行为、加热过程、保温时间和冷却方法等因素。

通过合理的工艺设计,可以获得理想的组织结构和性能,进而提高GCR15的耐磨性、强度和硬度。

当然,在实际应用中,还需要对具体的材料和工艺条件进行细致的优化和调整,以满足不同领域对于轴承钢材料的需求。

GCr15轴承钢热处理工艺设计说明书模板

GCr15轴承钢热处理工艺设计说明书模板

高速钢如Cr4Mo4V(M50)、W6Mo5Cr4V2、W9Cr4V2这 类钢的特点是含有大量的Mn、Mo、Cr、V等碳化物形成 元素,经淬火后可获得高合金化的高碳马氏体,具有良好 的回火稳定性,并在高温回火后产生二次硬化现象,因此 能在高温下保持高硬度、高耐磨性和良好的接触疲劳强度 。但其加工复杂,成本高,适用于在高温、高速和高载荷 下工作的航空发电机、宇航飞行器、燃气轮机和涡轮增压 器等装置中的轴承。 综上所述,GCr15钢含有较少的合金元素,综合性能良好 ,淬火回火后具有高而均匀的硬度,耐磨性能好,接触疲 劳强度高。钢的热加工性好,球化退火后有良好的可切削 性。适宜制造各种轴承套圈及较宽尺寸范围的滚动体、滚 针;还可用于制造量具、冲压模具、机床丝杠以及柴油机 油泵油嘴上的精密零件等。
欢迎批评指导!!
ppt资料
2019 16
2. 性能要求
1.高的弹性极限、抗拉强度和接触疲劳强度; 2.高的淬硬性和必要的淬透性,以保证高耐磨性,其硬度为 (HRC)61~65; 3.一定的冲击韧性; 4.良好的尺寸稳定性(或组织稳定性),这对精密轴承特别 重要; 5.在和大或润滑油接触时要能抵抗化学腐蚀; 6.好的工艺性能,以满足大规模生产的需要。
7.4 裂纹检查 滚动轴承淬、回火后不允许有裂纹,一般用磁粉探伤法查 裂纹。 7.5 回火稳定性 滚动轴承零件淬、回火后必须进行回火稳定性检查,回 火稳定性是指被测定零件第二次回火前后相应点的最大落 差,硬度落差不大于1HRC为合格。GCr15的回火稳定性 试验温度范围为155℃±5℃。
快乐工作,快乐生活! 感谢您的聆听! !
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。

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

热处理工艺课设计题目GCr15轴承钢的热处理工艺计程设计说明书课程名称:金属热处理工艺学设计题目:GCr15轴承钢的热处理工艺设计院系:机械工程学院班级:材料成型及控制工程 XXXX学号: 0 9 1 1 0 1 1 00学生姓名: idealwang指导教师:黄老师热处理工艺课程设计任务书目录 1 热处理工艺课程设计的目的--------------------4 2 零件的技术要求及选材 ------------------------4 工作条件和技术要求 -------------------------4 材料的选择 ---------------------------------5 化学成分及合金元素的作用 -------------------6 3 热处理工艺课程设计的内容及步骤 ---------------7 相变点的确定 ----------------------------------7 热处理工艺 ----------------------------------83.2.1工艺流程 -------------------------83.2.2热处理工艺参数的制定 -------------10 任务下达日期:2011年12月19日任务完成日期:2011年12月26日答辩日期: 指导教师:黄新学生签名:3.2.3处理工艺卡片填写---------------------12 3.2.4作过程中的注意事项 ------------------------------12家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13热处理设备的选择-----------------------16组织特点和性能的分析 ------------------------------164总结---------------------------------------------21 5收获和体会---------------------------------23 6参考文献-----------------------------------23 7附表1热处理工艺卡-------------------------25§1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。

其目的是:(1)培养学生综合运用所学热处理课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。

(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和夹具设计等。

(3)进行热处理设计的基本技能训练,如计算、零件绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。

因此,本课程设计要求我们综合运用所学知识来解决生产实践中的热处理工艺制定问题,包括工艺设计中的细节问题,如设备的选用,夹具的设计等。

要求我们设计工艺流程,这需要翻查大量的文献典籍。

如何灵活使用资料、手册,怎样高效查找所需信息,以及手册的查找规范和标准等,均不是一蹴而就的事情,需要我们在实践中体会并不断地总结,才能不断进步。

材料热处理工艺课程设计是培养材料专业学生在热处理原理方面能力的重要环节,纸上谈兵是经不起考验的,扎实的理论唯有通过实践才能够证明,且科学的实践能够有效巩固甚至发展原有的理论,因此,本课程设计通过给出20余种不同牌号的材料,要求学生以个人(允许讨论)或组队的方式完成热处理工艺的设计,对学生巩固已学热处理知识、学习使用工具书、增强团队合作意识等是大有裨益的。

§2零件的技术要求及选材工作条件和技术要求轴承广泛用于柴油机、拖拉机、机床、汽车和火车等各种机械设备与车辆上,它有轴承内套、外套、滚动体和保护器四部分组成的。

内套紧装于主轴上,随轴一起转动。

而外套则装在轴承座中静止不动,在轴转动过程中,内套和滚动体发生转动和滚动,在高速运动下服役,承受点或线的接触的周期性的高压交变载荷和应力的作用,因此容易造成局部应力集中。

随着科学技术的发展,一些特殊用途的轴承想着高转速、高负荷、高温、低温、特大型、特小型、低噪声发展。

例如,轴承转速Dn值已达到4000000r/min;承受局部接触应力达4000MPa;工作温度达600℃以上;超低温度达到-350℃;有的轴承最大直径达、质量达到7700kg;办公室自动化机器等小型轴承则要求抑制噪声。

滚动体和内外套三者之间既呈现滚动又呈现滑动,故会产生滚动摩擦和滑动摩擦,因此在分析上述过程中可知,滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损,要求滚动体与内外套应具有高的抗疲劳性能和耐磨性,有良好的尺寸稳定性,才能确保轴承高的使用寿命。

所以轴承钢的零件热处理后的硬度要求见JB/T 1255-2001标准规定,套圈硬度一般为57~65HRC;钢球硬度一般为58~66HRC,滚子硬度一般为57~65HRC。

以球轴承为例。

图1.向心球轴承及其载荷分布情况材料的选择本课程设计所要求的轴承钢为高碳铬钢。

轴承工作时,套圈与滚动体之间呈点接触或线接触,承受着集中的周期性交变载荷,并在其高速运转中,同时存在着滚动摩擦和滑动摩擦。

因此疲劳断裂和磨损是轴承破坏的主要形式。

基于轴承的工作条件和破坏形式,对轴承钢的性能提出以下要求:具有高的接触疲劳强度和抗压强度;具有高的弹性极限和屈服极限;具有一定的韧性;据有良好的尺寸稳定性;具有一定的抗腐蚀性能;具有高而均匀的硬度与耐磨性;具有良好的工艺性能。

根据其性能要求,在材料选择上,也注意以上几点,通常选用高铬轴承钢来制造轴承零件,如GCr15。

其含碳量为%~%,铬元素的含量为%~%,确保高硬度的要求。

铬元素的加入明显提高了钢的淬透性,同时细化了晶粒,淬火后在马氏体晶体基体上分布细小的、均匀的碳化物,不会出现纤维状的碳化物。

铬还能提高低温回火的稳定性。

因此适合制造轴承。

化学成分及合金元素的作用GCr15为常用的高碳铬钢的一种,是应用最广泛的的一种轴承钢,用于制造中小型轴承,也可以制造部分大型轴承。

表钢化学成分(%)表2. GCr15钢常温下的物理性能GCr15所含元素的作用:碳保证轴承在淬火和低温回火后得到高硬度、高耐磨性和高的接触疲劳性能。

铬可以增加淬透性,还能部分溶于渗碳体形成较稳定的合金渗碳体,热处理后得到的细小的均匀的碳化物,对提高钢的耐磨性,尤其是对提高解除疲劳强度十分有利。

铬还能提高马氏体的低温回火稳定性,热处理后得到均匀的高硬度,从而有效地提高钢的耐磨性。

硅、锰以进一步提高淬透性,适合制造大轴承。

但是锰会增加钢的过热倾向,含量过高会引起残留奥氏体量增加。

硅还会增加钢中氧化夹杂,故需要加以限制。

钼主要作用是提高钢的淬透性,改善力学性能,特别是具有提高韧性的效果。

此外还可以提高钢的耐磨性和渗碳性能,钼含量在此类钢中一般在%以下。

磷、硫严格控制有害元素磷和硫量,磷在加热时会促使晶粒长大,并增加钢的脆性,降低硬度、增加淬火开裂倾向。

硫会增加钢中硫化夹杂。

§3热处理工艺课程设计的内容及步骤相变点的确定GCr15轴承钢是一种高碳铬钢,当向高碳铬轴承钢加入硅和锰合金元素后,它的多元状态图变得更加复杂了。

硅的作用主要是引起相变点A1、A3、Acm升高,从而使状态图的A区趋于封闭;锰的作用则是引起S点左移,并使A1、A3下降,Acm升高,造成A区扩大。

钢中硅几乎全部溶入固溶体中,而锰除一部分溶入固溶体之外,其余则形成渗碳体C。

通过查找资料,可知Fe-C-Cr状态图上含%Cr 型碳化物(Fe,Cr,Mn)3的垂直截面:图状态图上含%Cr的垂直截面表3. GCr15钢的临界点热处理工艺3.2.1工艺流程及目的铬轴承钢零件的产生工艺路线一般如下:轧制→正火→球化退火→机械加工→淬火→冷处理→低温回火→磨加工→附加回火→成品1.正火工艺如果毛坯锻造工艺不当,出现沿奥氏体晶界析出的二次网状碳化物和条状珠光体组织,因为它们在随后的球化退火过程中不能完全消除,从而影响零件的使用寿命,所以先采用正火工艺来消除这些组织。

有粗大的网状碳化物的GCr15钢,采用900~950℃的加热温度,工件透热后保温40~60min,正火。

若正火的加热温度过高,在冷却过程中也易析出网状碳化物,故需要采用较快的冷却速度。

在油或水中冷却时,冷至500℃时应取出,以免产生裂纹。

正火的目的:改善或消除网状碳化物,提高冲击韧度。

退火时过热组织的返修。

细化原始组织,为提高抗回火稳定性做准备2.球化退火工艺经过锻造后的工件,如果其显微组织为细片状珠光体,则可直接进行球化退火。

其目的是:降低硬度,便于切削加工,获得均匀的分布的细颗粒珠光体、为淬火做好准备,改善热处理的综合力学性能,消除加工硬化,增加塑性。

GCr15钢通常采用等温退火。

其工艺是将刚才加热到780~810℃,保温3~6个小时,然后再690~750℃,保温4个小时以上,以便组织全部球化。

790℃被认为最佳的球化加热温度。

因为加热温度过高,大量碳化物溶解,球化结晶核心少,球化后为粗大的球状珠光体或部分片状组织;加热温度偏低,球化退火后组织中仍保留尚没转变的片状珠光体。

最佳的等温球化退火工艺如图:温度/℃时间图3. 高碳铬轴承钢等温球化退火工艺曲线球化退火的目的: 使片状珠光体转变为细粒珠光体,为淬火准备良好的原始组织。

降低硬度使其易于切削加工。

提高塑性使其易于冷拉、冲压、冷辗。

3.淬火工艺一般采用淬火和低温回火,其目的是提高钢的强度、硬度、耐磨性与抗疲劳性能。

GCr15钢的淬火温度为820~860℃,温度太高,就会出现过热组织,使轴承的韧性和疲劳强度下降;温度过低,奥氏体中溶解Cr、C数量减少,影响淬火后的硬度。

轴承工件的淬火组织中马氏体和残余奥氏体是不稳定相,室温下停留时间过久,将会导致工件尺寸发生变化,使轴承的精度降低,所以,轴承淬火后,应及时采用160℃±10℃的低温回火,回火时间一般为2~4个小时。

淬火的目的: 充分发挥材料的各种综合性能潜力,提高硬度、强度、耐磨性、接触疲劳性能等,并为回火提供优良的马氏体组织,以便最终获得最佳综合强韧化的性能。

4.冷处理对于精密轴承零件,冷处理是淬火的继续,目的是让淬火后的残留奥氏体转变为马氏体,从而减少残留奥氏体量,以提高零件的尺寸稳定性。

冷处理工艺的温度一般为-60~-80℃,保温时间为2~4小时,冷处理后恢复到室温在4小时内进行回火,以防止零件开裂。

冷处理的目的: 使淬火过程中未能充分转变的残留奥氏体继续向马氏体转变,除能提高零件的尺寸稳定性,还能略微提高零件的硬度和防锈性能。

有时也能利用马氏体比体积大这一原理用冷处理来挽救因尺寸缩小而报废的产品。

相关文档
最新文档