GCr15钢的金相组织观察
GCr15轴承钢淬回火金相检验
GCr15轴承钢淬回火金相检验GCr15轴承钢淬回火金相检验GCr15钢是铬轴承钢中最具有代表性的，使用量占轴承钢的绝大部分。
滚动轴承一般由内圈套、外圈套、滚动体(滚珠、滚柱、滚锥或滚针)和保持器等部分组成轴承钢主要用来制造轴承的内外圈套及滚动体。
其工件淬回火金相检验的依据是JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》(以下简称为：标准)。
实践中如何在标准的指导下分析、检验样品的质量，在帮助企业进行检验小型轴承淬回火工件的工作中我们积累了一些经验。
同时，结合理论知识的收集、整理，又对GCr15钢轴承零件的马氏体淬回火金相检验项目进行了一些总结、分析，在此与同行进行交流。
1.淬回火马氏体级别的鉴定GCr15属于过共析钢，预先热处理是球化退火。
GCrl5正常的淬火温度为：830～860℃，奥氏体中溶解有WC=0.5%～0.6%，以及WCr=0.8%(尚有7%～9%的未溶碳化物)。
为了获得高硬度以及较好的强度、冲击韧度和使用寿命，通常采用160士5℃的低温回火。
正常淬火后的金相组织应为隐晶马氏体，在其上分布着未溶解的碳化物，它能保证综合力学性能的要求。
其光学显微组织通常由黑、白相问的两种马氏体区域所组成，在黑色马氏休区域中存在较多的碳化物颗粒，白色区域中比较少。
标准中对GCr15淬回火马氏体级别设定有5个级别，分别有图片参照，但是，并没有文字说明如何准确判别样品的级别，即不同级别判定的具体操作方式及简单的理论说明。
同时，标准中的图片印刷质量不佳，分辨不清显微组织的准确形貌。
配合洛阳轴承研究所提供的《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》标准评级图虽然可以清晰辨认显微组织，但也是没有具体的文字说明。
通过理论分析及查阅相关资料可知，判定GCrl5钢淬回火马氏级别是否合格的鉴定形式，实际仁可以认为是分析显微组织中黑、白马氏体区域在整体组织中所占的体积比例及辨别淬扣!火马氏体形貌的问题。
GCr15、2Gr13热处理实验报告
五、实验数据
1.硬度HRC
表1 GCr15钢热处理前后硬度
状态
1 2 3 平均
硬度
原件59.0 59.1 59.3 59.1
淬火后80.1 80.8 80.7 80.5
回火后79.8 79.4 78.9 79.4
表2 2Cr13钢热处理前后硬度
状态
1 2 3 平均
硬度
原件50.3 50.6 50.3 50.4
淬火后73.4 74.3 74.3 74
回火后63.4 63.2 63.3 63.3
六、金相照片及组织分析
1.金相照片
状态
GCr152Cr13 材料
原件
100μm 100μm
淬火后
100μm 100μm
回火后
100μm 100μm
2.组织分析
(1)GCr15钢合金含量较少、具有良好性能，经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。
(2)GCr15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。
GCr15低温回火，马氏体分解，残余奥氏体转变，碳化物转变工艺特点为强调硬度取下限，强调韧性取上限。
(3)2Cr13属于不锈铁，硬度好，经过淬火处理后可以得到更好的机械性能，具有较好的可加工性，组织形态为马氏体型。
2Cr13处理应为淬火+高温回火，组织应为回火索氏体+未溶块状铁素体，会很大程度上影响该材料使用时耐腐蚀性。
GCr15钢轴承套圈碳氮共渗后表面金相黑色组织分析
图1 GCr15钢表面脱碳时的网状黑色 组织（500×）
图2 GCr15钢表面增碳时的黑色组织 （500×）
60 2019年 第4期
热加工Βιβλιοθήκη H eat Treatment
热处理
学显微镜下观察到的黑色组织具 有网络状或层片状+网络状的形 态，其上分布着剩余碳化物颗 粒。黑色组织易受硝酸酒精腐蚀 （相当于淬火马氏体），黑色的 网络状是沿奥氏体晶界形成的。 从图1、图2可以看出，层片状黑 色组织正是由黑色的细网络扩大 变粗，几个邻近的网络连接成小 黑块，再由小黑块间彼此连接成 层片状而形成，所以黑色组织的 形成经历了由网络状到小块状再 到层片状的发展过程。
H eat Treatment
热处理
GCr15钢轴承套圈碳氮共渗后表面 金相黑色组织分析
■ 刘美冬
摘要：主要研究了采用GCr15轴承钢轴承套圈经过碳氮共渗淬火后其表面产生的黑色组织（非马氏体），分析和探寻了黑 色组织的本质和成因，研究认为：选择适当的淬火工艺就可以避免黑色组织的产生或减少，进一步提高轴承套圈碳氮共渗 质量。 关键词：黑色组织；脱碳；增碳；冷却；氨气
合金元素铬具有明显的增大 过冷奥氏体稳定性的作用（特别 是抑制奥氏体第1阶段分解的作 用），贫铬区域过冷奥氏体变得 不稳定，钢中未溶的剩余碳化物 进一步起到加速奥氏体分解的作
用，因此当淬火时“增碳贫铬” 区域首先分解得到珠光体产物。
6. 冷却条件对黑色组织形 成的影响
GCr15钢表层由于脱碳或增 碳引起淬火时表层黑色组织的形 成是需要在一定的冷却条件下才 会发生，当冷却速度增大时，淬 火后即不致产生黑色组织。
（2）硬度 黑色组织的硬度 明显低于马氏体的硬度，如表2 所示。
综合上述分析可以证实，黑 色组织是GCr15钢在淬火时发生 的扩散型相变产物，它是珠光体 类型中的屈氏体。
GCr15、2Gr13热处理实验报告
五、实验数据
1.硬度HRC
表1 GCr15钢热处理前后硬度
状态
1 2 3 平均
硬度
原件59.0 59.1 59.3 59.1
淬火后80.1 80.8 80.7 80.5
回火后79.8 79.4 78.9 79.4
表2 2Cr13钢热处理前后硬度
状态
1 2 3 平均
硬度
原件50.3 50.6 50.3 50.4
淬火后73.4 74.3 74.3 74
回火后63.4 63.2 63.3 63.3
六、金相照片及组织分析
1.金相照片
状态
GCr152Cr13 材料
原件
100μm 100μm
淬火后
100μm 100μm
回火后
100μm 100μm
2.组织分析
(1)GCr15钢合金含量较少、具有良好性能，经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。
(2)GCr15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。
GCr15低温回火，马氏体分解，残余奥氏体转变，碳化物转变工艺特点为强调硬度取下限，强调韧性取上限。
(3)2Cr13属于不锈铁，硬度好，经过淬火处理后可以得到更好的机械性能，具有较好的可加工性，组织形态为马氏体型。
2Cr13处理应为淬火+高温回火，组织应为回火索氏体+未溶块状铁素体，会很大程度上影响该材料使用时耐腐蚀性。
喷射沉积GCr15显微组织的研究
喷射沉积GCr15显微组织的研究冶金06-2班薛飞指导教师：张胤摘要喷射成形是近年来发展极其迅速的一种崭新的金属和合金材料制备技术，它不仅具有快速凝固的特点，可以生产低偏析、细晶粒、高致密度和近终形尺寸的坯料，而且简化了生产工序，从而比一般粉末冶金生产工艺降低了成本。
本文采用蔡司金相显微镜、扫描电子显微镜以及洛氏硬度仪，对喷射成形GCrl5沉积坯的显微组织和性能进行了研究。
主要内容包括：喷射成形GCr15显微组织特征及其形成机制，沉积坯硬度，以及沉积坯不同部位孔隙的分析对比，并且与GCr15连铸坯做了比较分析。
关键词：喷射成形；显微组织；孔隙度；GCr15钢Abstract Spray forming is a remarkable new technique for metal alloy forming. With the distinguishing features of rapid solidification, the parts can be produced near net shape with low segregation, fine grains and high compact ability. Also, the simply flow process can result in a lower production cost than ordinary powder metallurgy industry.Zeiss optical microscopy, Scanning electron microscopy(SEM), hardness of Luo-meter machine, and so on, had been used during the experiment process. The microstructure and properties of spray forming GCr15 billet were studied in this article. The main contents include the microstructure characteristics of spray forming GCr15 and formation mechanism, hardness of deposited materials, the porosity in different parts of the billet, as well as making analysis and comparison with GCr15 casting billet.Keywords: spray forming；microstructure；porosity；GCr15 steel前言本文以宝钢前沿技术研究所制备的喷射成形GCr15钢试样为研究对象，结合喷射成形工艺，深入系统地对该试样的显微组织形态和结构进行了研究分析，并与传统的连铸工艺生产的铸坯做了比较分析，深入研究了喷射沉积坯的显微组织特点，提出了喷射成形工艺在微观组织结构上的独特优势。
基于深度学习的GCr15轴承钢金相组织图像分割技术研究
基于深度学习的GCr15轴承钢金相组织图像分割技术研究基于深度学习的GCr15轴承钢金相组织图像分割技术研究摘要：随着科技的快速发展，深度学习已经在图像处理领域取得了显著的成果。
本文以GCr15轴承钢金相组织图像分割为研究目标，采用深度学习技术对图像进行处理和分割。
首先介绍了GCr15轴承钢的背景及金相组织分析的重要性，然后介绍了深度学习算法的基本原理以及在图像分割中的应用。
接着，详细阐述了本文所提出的基于深度学习的GCr15轴承钢金相组织图像分割技术的流程和方法。
最后，通过实验验证了该方法的有效性和优越性，展望了未来深度学习在金相组织图像分割领域的发展前景。
关键词：GCr15轴承钢、金相组织、深度学习、图像分割、技术研究1. 引言GCr15轴承钢作为重要的机械材料，其金相组织的研究对于评价其性能和质量具有重要意义。
而金相组织的图像分割是分析金相组织的关键步骤，传统的方法通常需要人工进行标注和分割，耗时耗力且容易产生主观误差。
随着深度学习技术的快速发展，利用其强大的模式识别和自动学习能力，可以有效地解决金相组织图像的分割问题。
2. GCr15轴承钢金相组织图像分割的意义金相组织图像分割是研究材料性质和质量的基础，通过对不同金相组织区域的分割，可以定量地评价材料中所含有的相的类型、含量和分布情况。
同时，对金相组织的分割结果进行分析，可以帮助工程师预测材料的力学性能、磨损特性和耐热性等重要特性。
因此，金相组织图像分割技术对于材料科学和工程领域具有重要的研究和应用价值。
3. 深度学习算法及其在图像分割中的应用深度学习是一种机器学习的方法，通过模拟人脑的神经网络结构，实现对复杂数据的分析和处理。
深度学习算法主要包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)、深度信念网络(DBN)等。
在图像分割领域，深度学习技术已经取得了许多重要的突破，例如在医学图像分割中的肿瘤检测、行人检测以及自动驾驶等方面都有广泛的应用。
GCr15金相评级
GCr15⾦相评级GCr15淬回⽕马⽒体⾦相评级⼀．评级原则：１，按马⽒体粗细程度和残余奥⽒体数量．２，按残留碳化物数量多少和颗粒⼤⼩．３，按屈⽒体组织的形态，⼤⼩和数量４，GCr15淬回⽕马⽒体组织⼀般分为５级，汽车与轴承取１－３级为合格．．⼆．组织特征Ａ：淬回⽕马⽒体组织１级：隐晶马⽒体＋较多的残留碳体物＋少量残留奥⽒体．组织特征：基体组织细⽽均匀，残留碳化物多⽽颗粒较粗，残留奥⽒体光镜下看不到，轻腐蚀后有时会出现⼩块状屈⽒体．２级：隐晶马⽒体＋细⼩结晶马⽒体＋适量的残留碳化物＋残留奥⽒体组织特征：以隐晶马⽒体为主，残留碳化物沿晶界不断溶解，并出现布纹状细结晶马⽒体，⽩⾊区增多，残留奥⽒体显⽰不明显．３级：细⼩结晶马⽒体＋隐晶马⽒体＋少量细⼩针状马⽒体＋较多残留碳化物＋较少残留奥⽒体．组织特征：基体组织⿊⽩差明显，⽩⾊区组织为布纹状且局部出现细⼩针状马⽒体，但针状马⽒体在５００倍显微镜下显⽰模糊不清，残留碳化物少于２级．４级，细⼩结晶马⽒体＋隐晶马⽒体＋少量细⼩针状马⽒体＋较多残留碳化物＋较多残留奥⽒体组织特征：基体组织较粗，⿊⽩差⼤，⽩⾊区出现细⼩针，马⽒体细⼩针间出现残留奥⽒体墙，残留碳化物减少，颗粒细，局部碳化物已全部溶解．５级：细⼩结晶马⽒体＋少量隐晶马⽒体＋局部⼩针状马⽒体＋少量残留碳化物＋较多残留奥⽒体组织特征：基体组织粗，⿊⽩增⼤，⽩区增多，局部区域有明显的细⼩针状马⽒体，细⼩针状马⽒体间有残留奥⽒体显⽰(零件回⽕后更明显)，残留碳化物少颗粒更细或碳化物颗粒⼤⼩和分布均匀性很差，局部碳化物已全部溶解．GCr15退⽕⾦相评级⼀，评级原则１，Ｋ颗粒的⼤⼩２，Ｋ的分布均匀性３，Ｋ的形态或球化程度４，２－４级为合格,1级⽋热，５级粗⼤碳化物颗粒，６级过热⼆：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＋细粒状珠光体组织组织特征：碳化物颗粒细⼩呈点状和颗粒状，圆度好，分布均匀，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．５级：不均匀粒状珠光体组织特征：碳化物颗粒⼤⼩不均，圆度差，有⾓状和条状碳化物，碳化物分布不均，有的区域密集，有的区域稀少，为不合格组织．该组织的形成，除原始组织粗⼤不均匀外，还与加热温度过⾼，冷却过缓或重复多次退⽕有关．６级：不均匀的粗粒状珠光体＋⽚状珠光体组织特征：碳化物颗粒⼤⼩不均，部分区域出现明晰⽚状珠光体，约占视场总⾯积的１１.８％，为不合格组织．加热温度过⾼，原始组织粗⼤，冷却过缓，且过早出炉后冷却过快．GCr15淬回⽕屈⽒体组织评级１级；隐晶马⽒体＋少量块状和针状屈⽒体＋较多的残留碳化物＋残留奥⽒体．组织特征：马⽒体基体组织细，残留碳化物多，经轻腐蚀屈⽒体呈⿊⾊，屈⽒体块常伴有较粗的碳化物颗粒或夹杂物．淬回⽕后硬度≥61HRC。
用卷积神经网路做GCR15微观结构的金相组织定量分析
用卷积神经网路做GCR15微观结构的金相组织定量分析用卷积神经网络做GCR15微观结构的金相组织定量分析近年来，金相组织的定量分析在材料科学和工程领域中起到了关键作用。
金相组织的分析可以提供有关材料微观结构和性能之间关系的重要信息。
传统的金相组织分析方法通常需要人工干预和主观判断，而且工作效率低下。
然而，随着深度学习和卷积神经网络的快速发展，利用其进行金相组织分析的研究变得越来越受欢迎。
本文旨在探讨使用卷积神经网络方法进行GCR15微观结构的金相组织定量分析。
首先，需要对样本进行金相试样制备和显微照片获取。
然后，将照片进行数字化处理，转换为适合网络输入的数据格式。
接下来，可以构建卷积神经网络模型来进行金相组织的定量分析。
在卷积神经网络模型中，具有训练集和验证集的样本数据非常关键。
训练集用于训练网络模型，验证集用于评估模型性能。
在样本数据准备工作完成后，可以开始构建网络模型。
卷积神经网络通常包含多个卷积层和池化层，以及全连接层和输出层。
通过优化算法和损失函数，可以通过训练集来训练网络模型，提高其金相组织分析的准确性和稳定性。
训练完成后，可以利用验证集来评估网络模型的性能。
通过计算准确率、召回率、精确率和F1-score等指标，可以对网络模型的性能进行全面评估。
根据结果，可以对模型进行优化和改进。
在实际应用中，卷积神经网络方法可以帮助我们快速、准确地进行GCR15微观结构的金相组织定量分析。
与传统方法相比，卷积神经网络方法具有更高的自动化程度和准确性。
此外，该方法还可以大大提高工作效率，并减少人为因素对结果的影响。
然而，需要注意的是，卷积神经网络方法在金相组织分析中的应用仍面临一些挑战。
首先，需要收集足够的样本数据来进行模型的训练和评估。
其次，网络模型的构建和参数调整需要专业知识和经验。
另外，网络模型的应用也需要考虑到不同材料的特点和样本制备的难度。
综上所述，利用卷积神经网络进行GCR15微观结构的金相组织定量分析是一项充满潜力的研究方向。
轴承钢GCr15碳化物不均匀性金相分析与工艺建议
轴承钢GCrl5碳化物不均匀性金相分析与工艺建议李晟（科技质量部）摘要：通过金相分析，简要介绍了轴承钢GCrl5碳化物不均匀性的表现形式、分级判定、形成原因及应用危害；结合实际钢种CCT曲线及碳化物析出规律，探讨并提出了控制轴承钢GCrl5碳化物不均匀性适宜的工艺路径与措施。
关键词：轴承钢碳化物金相工艺Metallographic Research on Nonuniformity of Carbidein Bearing Steel GCrl5and Suggestions on Process ImprovementLI Sheng(Science&Technology and Quality Department)Abstract:Combining the metallographic analysis,this article briefly introduces the manifestation,grading judgment, causes and application hazards of carbide nonuniformity Bearing Steel GCrl5.By analyzing the CCT curves and the separation principles of carbide,appropriate process and measures for controlling nonuniformity of carbide in Bearing Steel GCrl5were also discussed and proposed.Keywords:Bearing Steel,Carbide,Metallography,Process—»-X-->—刖旨GCrl5是高碳饼轴承钢的代表钢种，它的综合性能良好,淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，适宜于制造各种轴承套圈及滚动体。
GCr15 轴承钢淬回火金相检验
GCr15 轴承钢淬回火金相检验GCr15轴承钢淬回火金相检验GCr15钢是铬轴承钢中最具有代表性的，使用量占轴承钢的绝大部分。
滚动轴承一般由内圈套、外圈套、滚动体(滚珠、滚柱、滚锥或滚针)和保持器等部分组成轴承钢主要用来制造轴承的内外圈套及滚动体。
其工件淬回火金相检验的2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》(以下简依据是JB/T1255- 称为:标准)。
实践中如何在标准的指导下分析、检验样品的质量，在帮助企业进行检验小型轴承淬回火工件的工作中我们积累了一些经验。
同时，结合理论知识的收集、整理，又对GCr15钢轴承零件的马氏体淬回火金相检验项目进行了一些总结、分析，在此与同行进行交流。
1.淬回火马氏体级别的鉴定GCr15属于过共析钢，预先热处理是球化退火。
GCrl5正常的淬火温度为:830,860?，奥氏体中溶解有WC=0.5%,0.6%，以及WCr=0.8%(尚有7%,9%的未溶碳化物)。
为了获得高硬度以及较好的强度、冲击韧度和使用寿命，通常采用160士5?的低温回火。
正常淬火后的金相组织应为隐晶马氏体，在其上分布着未溶解的碳化物，它能保证综合力学性能的要求。
其光学显微组织通常由黑、白相问的两种马氏体区域所组成，在黑色马氏休区域中存在较多的碳化物颗粒，白色区域中比较少。
标准中对GCr15淬回火马氏体级别设定有5个级别，分别有图片参照，但是，并没有文字说明如何准确判别样品的级别，即不同级别判定的具体操作方式及简单的理论说明。
同时，标准中的图片印刷质量不佳，分辨不清显微组织的准确形貌。
配合洛阳轴承研究所提供的《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》标准评级图虽然可以清晰辨认显微组织，但也是没有具体的文字说明。
通过理论分析及查阅相关资料可知，判定GCrl5钢淬回火马氏级别是否合格的鉴定形式，实际仁可以认为是分析显微组织中黑、白马氏体区域在整体组织中所占的体积比例及辨别淬扣火马氏体形貌的问题。
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钢的金相组织观察
邻 近的 稳定 的粒状 碳化物 上 , 因此说 对
一 ℃冷却 的控 制很重 要 , 冷速过快 将 形成
密 集的细 片状或链 条状碳化物 。
一般 情况 下, 当发现 试样 内外组织都 为 细 片状或 链条 状 时, 我们 判定 它冷 却过快 。
但 当我们 发现 中心 组 织 为球 状珠 光体 而
表面 形 成 片状 珠光体 的 试 样 时, 则 归纳 为表
年, 第 期, 第
页 用 轴 向 游 隙来 控 制 径 向 游 隙, 若 按 换 算 关 系式 来确 定, 其 结 果 并 不 能 保 证 径 向 游 隙 的 合 格 率 。 现 采用 最 小 二 乘 法 来 确 定 , 通 过 生 产 实践 验证 , 取 得 了 良好 效 果 。
随 机 抽 取 轴 承试 样 以 轴 承 为 例 , 用最 小
火 组织 中表 面若 发现 有针 状组 织, 不 一 定 是
淬 火温度 高 了, 也可能是 表面 碳化 物较 少 所
致 。 我 们 在 日常检 验 中经 常 发现 此现 象 , 并
把它判定 为表面贫碳 。
但在试 样 中心发现有 针 状组 织, 要判 别
是真 伪针状 马 氏体 尚需有 一定 的经 验, 最好
年, 第
期, 第 页
文 中介 绍 一种 纤 维毡 的 粘 贴 方 法 按 纤 维 毡 制
一
造 时纤 维层 叠 压 方 向将 原 块 纤 维 毡 切成 宽 一 毫
米 的长 条 , 然 后 用
粘结剂采用条状粘贴法
粘贴, 使每小块纤维毡都与耐 火砖粘结 , 加强了枯
贴 强度 , 提 高 了纤 维 毡 的 使 用 寿 命 , 炉顶 纤 维 毡 的
外 尚有 网状 屈 氏 体及 球状屈 氏体 , 因为在 冷
浅谈GCr15轴承钢质量问题及对策
浅谈GCr15轴承钢质量问题及对策目前的轴承钢中产量最大的钢种当属GCr15这种高碳铬轴承钢，轴承钢在应用中多运用在强冲击荷载以及交变荷载这种环境下，可见轴承钢需要具备的钢种功能。
这种环境要求轴承钢的硬度以及高接触疲劳强度都能够表现良好的性质，并且对于轴承钢的韧性和淬透性具有品质要求。
当前对于轴承钢生产采用的工艺比较传统，一般是利用连铸技术，对比模铸技术，连铸产品的表面质量更优秀，并且连铸的产品成材率与成本相比更优异。
高碳铬轴承钢在其中心碳偏析的要求非常严格，所以模铸仍然很重要。
轴承钢GCr15圆钢（直径28～70mm），此钢种在进行顶锻、低倍检验的时候，钢材截面或表面常常会检测出裂纹，这对钢材的应用具有严重的影响。
利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等先进设备对轴承钢GCr15圆钢进行金相显微组织分析，能够采集GCr15轴承钢金相组织图片，进一步展开膨胀、腐蚀情况、重构、灰度化处理，使裂纹图片更加清晰，测量更加准确，并且能够提取钢材中的碳化物颗粒，通过种种数据计算钢材中碳化物所占的比例，分析碳化物的不均匀情况，同时又能对裂纹的尺寸、内部形貌、内部夹杂进一步研究，进而评定出轴承钢GCr15圆钢的顶锻、低倍出现裂纹的原因，综合质量检验分析得出轴承钢GCr15圆钢的综合力学性能。
轴承钢GCr15圆钢在进行顶锻和低倍检验的时候，出现裂纹的研究与轴承钢GCr15化学成分关系密切。
切割轴承钢裂纹试样，对裂纹试样进行热镶嵌，再使用磨抛机进行磨制加工，随后抛光处理，然后使用扫描电镜观察存在裂纹缺陷的平面、横截面，通过仪器设备分析裂纹内部的能谱成分，使用能谱能够分析出裂纹处以及周边区域相关数据，最后使用4%的硝酸酒精进行腐蚀处理，处理后使用金相显微镜对裂纹及周边再次进行关于组织变化的观察。
1 轴承钢GCr15圆钢处理观察过程裂纹呈现出弯曲的状态，测量得出其宽度大约为15μm，放大了裂纹图像后，可以观察到主要裂纹旁边存在很多细微的树枝状分支裂纹，并且这些裂纹具有孔洞的特性。
GCr15金相评级
GCr15淬回火马氏体金相评级一．评级原则：１，按马氏体粗细程度和残余奥氏体数量．２，按残留碳化物数量多少和颗粒大小．３，按屈氏体组织的形态，大小和数量４，GCr15淬回火马氏体组织一般分为５级，汽车与轴承取１－３级为合格．．二．组织特征Ａ：淬回火马氏体组织１级：隐晶马氏体＋较多的残留碳体物＋少量残留奥氏体．组织特征：基体组织细而均匀，残留碳化物多而颗粒较粗，残留奥氏体光镜下看不到，轻腐蚀后有时会出现小块状屈氏体．２级：隐晶马氏体＋细小结晶马氏体＋适量的残留碳化物＋残留奥氏体组织特征：以隐晶马氏体为主，残留碳化物沿晶界不断溶解，并出现布纹状细结晶马氏体，白色区增多，残留奥氏体显示不明显．３级：细小结晶马氏体＋隐晶马氏体＋少量细小针状马氏体＋较多残留碳化物＋较少残留奥氏体．组织特征：基体组织黑白差明显，白色区组织为布纹状且局部出现细小针状马氏体，但针状马氏体在５００倍显微镜下显示模糊不清，残留碳化物少于２级．４级，细小结晶马氏体＋隐晶马氏体＋少量细小针状马氏体＋较多残留碳化物＋较多残留奥氏体组织特征：基体组织较粗，黑白差大，白色区出现细小针，马氏体细小针间出现残留奥氏体墙，残留碳化物减少，颗粒细，局部碳化物已全部溶解．５级：细小结晶马氏体＋少量隐晶马氏体＋局部小针状马氏体＋少量残留碳化物＋较多残留奥氏体组织特征：基体组织粗，黑白增大，白区增多，局部区域有明显的细小针状马氏体，细小针状马氏体间有残留奥氏体显示(零件回火后更明显)，残留碳化物少颗粒更细或碳化物颗粒大小和分布均匀性很差，局部碳化物已全部溶解．GCr15退火金相评级一，评级原则１，Ｋ颗粒的大小２，Ｋ的分布均匀性３，Ｋ的形态或球化程度４，２－４级为合格,1级欠热，５级粗大碳化物颗粒，６级过热二：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＋细粒状珠光体组织组织特征：碳化物颗粒细小呈点状和颗粒状，圆度好，分布均匀，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．５级：不均匀粒状珠光体组织特征：碳化物颗粒大小不均，圆度差，有角状和条状碳化物，碳化物分布不均，有的区域密集，有的区域稀少，为不合格组织．该组织的形成，除原始组织粗大不均匀外，还与加热温度过高，冷却过缓或重复多次退火有关．６级：不均匀的粗粒状珠光体＋片状珠光体组织特征：碳化物颗粒大小不均，部分区域出现明晰片状珠光体，约占视场总面积的１１.８％，为不合格组织．加热温度过高，原始组织粗大，冷却过缓，且过早出炉后冷却过快．GCr15淬回火屈氏体组织评级１级；隐晶马氏体＋少量块状和针状屈氏体＋较多的残留碳化物＋残留奥氏体．组织特征：马氏体基体组织细，残留碳化物多，经轻腐蚀屈氏体呈黑色，屈氏体块常伴有较粗的碳化物颗粒或夹杂物．淬回火后硬度≥61HRC。
GCr15、2Cr13钢热处理工艺
一、实验设备仪器
• 箱式电炉 洛氏硬度计
金相显微镜、抛光机、冷却介质
• 试样：GGR15钢，2GR13钢
二、热处理工艺
• • • • • • 1.GGR15钢 调质处理 1.淬 火：840℃ 保温30min 然后迅速油冷 2.低温回火：180℃保温2h 空冷
• • • • • •
2.2Gr13钢 调质处理 1.淬 火：940℃保温30min 迅速油冷 2.高温回火：650摄氏度 保温90min 空冷
三、金相组织分析
• 1.GCr15钢 • 淬火后 • •
GCr15钢经淬火后卫针状马 氏体
• 低温回火后 • •
低温回火后为回火马氏体
• 2.2Cr13钢 • 淬火后 • 淬火后为针状马氏体
• 高温回火
• 高温回火后为板条马氏体
四.硬度分析
GCr1550.4HRC
淬火后
低温回火 高温回火
80.5HRC
79.4HRC
74HRC
63.3HRC
硬度试验结果分析
• 我们得到结论： • 并且通过淬火前后，回火前后的硬度对比，我们得出结论： 油冷处理后洛氏硬度为 70~85HRC ，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；高温回火可以 降低其淬硬性，调高韧性。
gcr15钢热处理调质后金相组织
gcr15钢热处理调质后金相组织
GCr15钢是一种高碳铬轴承钢，常用于制造轴承和其他机械零件。
进行热处理调质后，它的金相组织通常包括马氏体、回火组织和余晖相等。
在热处理过程中，首先将GCr15钢加热到适当的温度，然后迅速冷却以形成马氏体组织。
马氏体是一种固溶体，具有高硬度和脆性。
然后，将材料进行回火，以减轻脆性并提高韧性和强度。
回火过程中，一部分马氏体会转变为残余奥氏体，并与回火产物相结合，形成复杂的组织。
回火温度和时间的选择会影响最终的金相组织。
通常，经过适当热处理调质后，GCr15钢的金相组织中会出现细小的马氏体颗粒，被散布在较软的回火组织中。
这种组织具有良好的强度、硬度和耐磨性，并具有一定的韧性，适合用于承受高载荷和转动速度的轴承应用。
需要说明的是，不同的热处理参数和条件会导致不同的金相组织，因此具体的GCr15钢热处理调质后的金相组织可能会有所不同。
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邻 近的 稳定 的粒状 碳化物 上 , 因此说 对
一 ℃冷却 的控 制很重 要 , 冷速过快 将 形成
密 集的细 片状或链 条状碳化物 。
一般 情况 下, 当发现 试样 内外组织都 为 细 片状或 链条 状 时, 我们 判定 它冷 却过快 。
但 当我们 发现 中心 组 织 为球 状珠 光体 而
表面 形 成 片状 珠光体 的 试 样 时, 则 归纳 为表
一
分冷 却,
“ 去 应 力 回火 , 最
后 士 “ 退火 。 处 理套 圈得 到 球 化 组 织 , 表 面 无
裂纹。 附图 幅。
钢 的金 相 组织观察 一 无 锡纺 织 轴 承
厂 何祝 根 , 《轴承 》
年, 第 期 , 第
页
本文 总 结 了 在实 际工作 中的经 验 , 并 结合理 论
分析 , 叙 述 了
外 尚有 网状 屈 氏 体及 球状屈 氏体 , 因为在 冷
却不 当时在 晶界 易析 出针状屈 氏体, 若针状
屈 氏体析 出量较 多就 形成 网状, 所 以它们仅
本期 内容提要
—一
口 , 月 月
— 滚动轴 承工 作游除 的计算方法 洛 阳轴承 研
究 所 王 树梅 、 孙 林 、 童 燕 , 《抽承 》
钢 部 分 金相 组 织 的形 成 原 因 及
观 察 、 判定 方法 推 荐 了 一种 自制 腐 蚀 液 的 配 方 。
附图 幅。
中小 型轴承 的机械打字 一一 哈 尔 滨 轴 承 厂 孙
恩 宏 , 《轴 承 》
年 , 第 期 , 第 通一 页
本 文介 绍提 高 中小 型 向心 球 袖 承 机 城打字 字
承研究所 雇维琪, 《 轴承 》
年, 第 期 , 第
一页
本 文 介 绍 了滚 动 轴 承标 准 化委 员 会 的概 况和 工 作任务 , 阐述 了 一年 来委 员 会所 通过 的若干 重 要 决 议 , 对 我 国轴 承 行 业 新 标 准 的 制订 , 实 施 情 况 做 了 总 结 , 并探 讨 了将 来 的修 订 标 准 方 向 。
属 富碳富铬 区 , 点较低 不易发 生 自回火现
象, 腐蚀后色 发 白, 其基 体含 碳量较 高, 故
《 轴 承 》 一, 一
实 质上这 种细 针马 氏体或 细 晶马 氏 体 即 为高
碳 马 氏体, 对 易受 腐蚀 的 隐晶马 氏体来 说 ,
其属 贫碳贫铬 区,
, 点较 高, 易发 生 自 回
火 现 象 , 色发 黑, 又 由于 其基 体 含 碳 量 较
组 成 。 使 用这 种 装 置 下 料 时 , 棒 料压 紧 可 靠 , 料 段 质
量 有 很 大提 高, 下 料 重 量 误 差 由原 来 的
形
减 少 到 一 多。 附 图 幅 , 表 个 。
— 延 长 硅酸铝耐火 纤维 毡使用 寿命的 方 上
海 市劳动轴 承 厂 昊吟 全 , 《轴 承 》
二乘法确定经验回 归方程为 夕 一
二。
由 夕 落 在 夕士 , 的 概 率 关 系得 轴 向游 隙值 的控 制
去 式 为 二 一 仁。 , 一 。 一
〕 ·
,
,
, 三查
径 向游 隙 标 准, 、
轴 向游 隙控 制 范 围 劣 、 的 值 。 表
。
刀一 十
口
, 便可确定 个。
— 滚动轴承 标准 化委员 会的工 作 回顾 洛 阳轴
低 , 故实 质上属 低 碳马 氏体 , 其韧 性好 , 强
度 略低。
我们可 以发现 , 逐 渐提 高淬 火温 度 会使
细 晶 马 氏体 的 百分 含量 增 多, 过热 的 针 状 马
氏体组 织将在 碳化物较 少 的细 晶马 氏体 中产
生 , 因为在碳 化物较 少 区易 使马 氏 体 针 长
大 , 而 产生 过 热组 织 。 鉴 于 同样 道理 , 在 淬
面 贫碳 , 通 常 在 倍显 微镜 中观 察 , 这种脱
碳 层 包括 贫碳 层 以 与其 基体 组织在 色差上
有 明显 界限 区别。 在 实际 观察 中
倍可能
不 易分辨 , 则可用较 高倍 数
一倍
配 合进行 判定 。 观察 时腐 蚀 时间 应 较 短 为
宜。
在观察轴承钢淬火后 的显微 组织时, 有
《 轴 承 》 马, 协咭 马。
— 径向预 压紧 热切下料 袭皿 宝 鸡轴 承 厂 张
存 斌、 刘绪堂, 《 轴承 》
年, 第 期, 第 一
页
本 文 介绍 的带有 自动送 料机 构的径 向预压 紧热
切下 料 装 置 由切料 机 构 、 杠 杆式径 向预 压 紧机 构 、
双 滑 块 式送 料机 构 和平 行 四 边 形 托料机构等 四部分
钢 的金相组织观察
无 锡纺 织 轴承厂 何祝根
钢 的偏 析常 形成微 观 的富碳富 铬
区及 贫碳 贫铬 区 。 富碳 富铬区 在达 到共析 转 变 之前 已 具有 数量 较多 、 尺 寸 较大 的残 留碳
化 物粒 子和细 小的碳 化物 质点 , 共析 转变 时
主 要 以这些 未 溶 碳化 物 为核 心 并 富集 来 自 奥
火 组织 中表 面若 发现 有针 状组 织, 不 一 定 是
淬 火温度 高 了, 也可能是 表面 碳化 物较 少 所
致 。 我 们 在 日常检 验 中经 常 发现 此现 象 , 并
把它判定 为表面贫碳 。
但在试 样 中心发现有 针 状组 织, 要判 别
是真 伪针状 马 氏体 尚需有 一定 的经 验, 最好
期, 第
页
本 文 扼 要 介 绍 首批 加 强 型 单列 圆锥 滚子 轴承 结 构设计 的目的与技术要点 , 简单介绍了有关新 国标 已 列 入 的 三 个 新 系 列 轴 承 和 几 种常 用 的汽 车轴 承 。
附 图 幅 , 表 个。
— 单列 向心 球轴承轴 向游除值 的控制 范围
内
江轴承厂 陈孝平 , 《轴承 》
氏体 的 碳原 子 而 长大 , 迅 速 完成 奥 氏 体的 共
析分解 , 得 到碳 化物颗 粒大 小不 同的球 状珠
光体 , 而贫 碳贫 铬 区主要依靠 化学 成分 不均
匀 的奥 氏体 中富 碳处 所 提供 的 有 利的 形 核条
件 形成 尺寸很小 的细片状 碳 化物 , 这种 组织
是 不稳定 的 , 属 中间产 物, 紧接着又 溶 解到
在淬 火并 回 火后 的试样 上 进行检 验判 定较 为
合理 , 因为 在金 相标 准 中是 指明 淬火 回 火 的
组织 标准, 有 的针状 组织 会在 回火后 消除 , 那末 此类组 织就属 伪 针, 不属过 热组织。
钢 的 淬 火 组 织 中有 第二 相 存 在 时 会 使 零
件在受 力条 件下 的塑性 变 形受阻 , 导 致裂 纹
年,
第 期, 第
页
本 文 从弹 性 理论 出 发 , 推导 并建立 了滚动轴承 工 作 游 隙 的计 算 公 式 。 举例 说 明了使用 此 公 式计算
滚 动 轴承 工 作 游 隙 的方 法及 步 骤。 附图 幅 , 表
个, 参考 文献 篇。
— 圆 谁滚子轴 承的结 构改 革与 新 系 列 简介
洛
阳 轴承 研 究 所 李 德 安 , 《 轴 承 》 只 年 , 第
年, 第
期, 第 页
文 中介 绍 一种 纤 维毡 的 粘 贴 方 法 按 纤 维 毡 制
一
造 时纤 维层 叠 压 方 向将 原 块 纤 维 毡 切成 宽 一 毫
米 的长 条 , 然 后 用
粘结剂采用条状粘贴法
粘贴, 使每小块纤维毡都与耐 火砖粘结 , 加强了枯
贴 强度 , 提 高 了纤 维 毡 的 使 用 寿 命 , 炉顶 纤 维 毡 的
年, 第 期, 第
页 用 轴 向 游 隙来 控 制 径 向 游 隙, 若 按 换 算 关 系式 来确 定, 其 结 果 并 不 能 保 证 径 向 游 隙 的 合 格 率 。 现 采用 最 小 二 乘 法 来 确 定 , 通 过 生 产 实践 验证 , 取 得 了 良好 效 果 。
随 机 抽 取 轴 承试 样 以 轴 承 为 例 , 用最 小
的形核长 大 和扩展 , 非 金属夹 杂物 是如 此 , 屈
氏体也 是如 此 均 属第 二相 , 虽然屈 氏体
很少, 对 硬度 影 响不大 , 但 它是破 坏 的策源
地。
在
钢 中主 要有 块状 屈 氏 体及 针状
屈 氏 体 。 块状屈 氏体 属 加 热不 足 或 冷却不 当
所致 , 而 针状屈 氏体 则属 冷却 不 当引起 。 另
的 区域色较 亮 , 有 的区域 色较暗 , 俗 称亮 区
和 黑 区 。 前 者称细 针 马 氏体 或细 晶马 氏 体,
其 显微硬度 在
左 右, 后者称 隐针 马 氏
体或 隐 晶马氏体, 其 显微硬 度 在
左
右, 这 也就 是前 面所述 的富碳 富铬 区 及贫 碳
贫铬 区 。 对不 易受 腐蚀 的细 晶马 氏 体来说 ,
重量也可减轻。 附图 幅。
消除
— 钢粗 大 网状碳 化物 的方 法 泰安
轴承厂 杜肇渭 , 《轴承 》
年 , 第 期, 第 页
套 圈 毛 坯锻 造 和退 火 过 程 中产 生 的 网状 碳 化 物
的 消 除 , 可 采 用 正火 方法加 以 返 修 。 具体 工 艺 是
正火 ,
℃ 继续喷水冷却 , 。 以下 以