轴承热处理工艺
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。
(完整word版)GCr15轴承钢热处理工艺设计要点
工艺课程设计(论文）题目：GCr15轴承钢热处理工艺设计院（系）:专业班级：学号：学生姓名：指导教师：起止时间：课程设计(论文)任务及评语院(系）：教研室：材料科学与工程教研室目录1 GCr15轴承钢热处理概述 (1)2 GCr15轴承钢热处理工艺设计 (2)2。
1 GCr15轴承钢的服役条件、失效形式及性能要求 (2)2.1。
1 服役条件、失效形式 (2)2。
1。
2 性能要求 (2)2。
2轴承钢材料的选择 (2)2.3 GCr15钢的C曲线 (3)2.4 GCr15轴承钢的热处理工艺设计 (4)2.4。
1 GCr15轴承钢的工艺流程 (4)2.4.2 GCr15轴承钢的热处理工艺设计 (5)2。
5 GCr15轴承钢的热处理工艺理论基础、原则 (8)2.5.1 GCr15轴承钢的球化退火工艺理论基础、原则 (8)2。
5。
2 GCr15轴承钢淬火工艺原理 (9)2。
5。
3 GCr15轴承钢回火工艺理论基础、原则 (12)2.6选择设备、仪表和工夹具 (13)2。
6。
1设备 (14)2.6。
2仪表 (15)2。
6.3设计工夹具 (16)2。
7 GCr15轴承钢热处理质量检验项目、内容及要求 (17)2。
8 GCr15轴承钢热处理常见缺陷的预防及补救方法 (18)2.8.1加热时常见的缺陷的预防及补救方法 (18)2。
8。
2淬火、回火缺陷与预防、补救 (19)2。
9热处理工艺卡 (21)2.9.1GCr15轴承钢球化退火工艺卡 (22)2.9。
2GCr15轴承钢淬火工艺卡 (23)2.9。
3GCr15轴承钢回火工艺卡 (24)3.参考文献 (25)1 GCr15轴承钢热处理概述对轴承钢的冶炼质量要求很高,需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。
对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。
纯净就是杂质元素及非金属杂物要少，组织均匀是钢中碳化物要细小，分布要均匀。
高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件
高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件热处理是一项重要的工艺，在高碳铬轴承钢滚动轴承零件的生产过程中起着至关重要的作用。
通过适当的热处理工艺条件，可以显著改善轴承零件的性能，提高其耐磨性、耐疲劳性和寿命，从而保障其在各种工况下的可靠运行。
首先，对于高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理，要合理选择热处理温度。
一般来说，淬火温度应在750-800摄氏度之间，保温时间应根据轴承零件的厚度和尺寸进行合理调整。
淬火温度过高会导致过度退火，降低轴承零件的硬度和强度，而淬火温度过低又会使得淬透性变差，影响轴承零件的整体性能。
其次，对于高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理，要注意适当的淬火介质的选择。
一般来说，可以选择水作为淬火介质，但也要根据具体情况进行调整。
如果轴承零件较大或形状复杂，可以选择油或沥青作为淬火介质，以保证零件的均匀淬火效果。
另外，高碳铬轴承钢滚动轴承零件的回火工艺也是十分重要的环节。
回火可以消除淬火过程中产生的应力，减少零件的脆性，提高其韧性。
一般来说，回火温度在150-250摄氏度之间，保温时间要根据零件的硬度和尺寸进行合理调整。
此外，对于高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理，要注意在整个热处理过程中的冷却速度控制。
快速冷却可以使轴承零件达到良好的淬火效果，但过快的冷却速度也会增大零件的应力，导致开裂和变形的风险。
因此，冷却速度要根据具体的轴承零件尺寸和形状进行适当调整，以保证零件的质量和性能。
总而言之，高碳铬轴承钢滚动轴承零件的热处理技术条件包括合理选择热处理温度、淬火介质的选择、回火工艺以及冷却速度的控制。
只有在合适的工艺条件下进行热处理，才能确保高碳铬轴承钢滚动轴承零件具有良好的性能和可靠性。
因此，在实际生产中，我们必须严格按照相应的技术条件进行热处理操作，并进行必要的监控和测试，以确保最终产品的质量和性能达到要求。
轴承材料介绍
套圈材料及要求
套圈常用材料及基本要求
• 常用轴承钢国内外牌号对比
中国 GB GCr15 SAE 52100 美国 ASTM 52100 日本 JIS SUJ2 DIN 100Cr6 100CrMn 6 德国 材料号 1.3505 英国 BS 534A99 SKF3 SKF
GCr15SiMn
1· 3520
按照钢的品质分类： 普通钢（P ≤0.045%，S ≤0.055%） 优质钢（P ≤0.035%，S ≤0.035%） 高级优质钢（P ≤0.035%，S ≤0.030%） 按化学成份分类： 碳素钢 低碳钢C ≤0.25%，中碳钢0.25%≤ C ≤0.60%，高碳钢C ＞ 0.6% 合金钢 低合金钢≤5%，中合金钢5%≤ C ≤10%，高合金钢＞ 10%
钢：碳钢和合金钢
铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
金属材料基本知识
保持架SPCC 套圈、钢球GCr15、 55#、40Cr 黄铜HPb59-1
PA66、46、胶木保持架 NBR、ACM、FKM
金属材料基本知识
常用材料分类
习惯上，把含碳量＞2.11%，或者＜0.0218%的归类于铸铁或纯铁； 含碳量＜2.11%归类为钢
五、人本集团目前常用轴承钢
GCr15、CU1、CU2、CU3、CU4、SKF3、100Cr6、52100、RB52100
套圈材料及要求
思 考 题
• 1、你公司所有零件都用到哪些金属材料？具体牌号能说出来吗？
• 2、什么是钢和什么是铁？举例说明。 • 3、GCr15钢含碳量在什么范围？轴承钢质量好坏主要从哪两大类进 行评价？ • 4、人本目前有哪几个等级的GCr15钢？你公司主要用哪个或哪几个 等级的材料？ • 5、国内常用轴承钢钢厂有哪几家？源自不锈轴承钢特殊性能钢
轴承的加工工艺
轴承的加工工艺
轴承的加工工艺包括以下几个主要步骤：
1. 材料准备：选择适合轴承制造的材料，如钢材等，然后进行切割、锻造或铸造等工艺，将材料加工成所需形状和尺寸的轴承毛坯。
2. 热处理：将轴承毛坯进行淬火和回火等热处理工艺，以提高材料的硬度、强度和耐磨性能。
3. 理砂和精确磨削：将热处理后的轴承毛坯进行理砂工艺，即通过研磨和去除毛刺等方式，使轴承表面更加光滑。
然后使用磨床、车床等机床进行精确磨削，将轴承加工成规定的形状和尺寸。
4. 冷处理：在轴承加工完毕后，进行冷处理工艺，即通过低温处理使轴承内部结构获得一定的残余应力，提高轴承的强度和寿命。
5. 清洗和检验：对加工完毕的轴承进行清洗，去除表面的污垢和杂质，然后进行严格的检验，包括外观检查、尺寸和形状测量、硬度测试等，确保轴承达到质量要求。
6. 组装和润滑：将检验合格的轴承组装到轴承座或其他设备中，并进行润滑，以减少摩擦和磨损。
7. 包装和贮存：将组装好的轴承进行包装，防止受到外界环境的影响，并妥善贮存，以确保轴承在运输和使用过程中不受损坏。
总的来说，轴承的加工工艺包括材料准备、热处理、理砂和精确磨削、冷处理、清洗和检验、组装和润滑、包装和贮存等环节。
这些工艺旨在使轴承具备良好的机械性能、尺寸精度和使用寿命。
圆锥滚子轴承选材,热处理工艺设计及分析
圆锥滚子轴承选材，热处理工艺设计及分析金属材料工程10060126 XX 杨瑞成教授隋然助教摘要本文从圆锥滚子轴承通常遇到的故障及失效入手，通过故障原因的分析，从而引涉出，滚动轴承的特性，如何选用合适的轴承使零件的寿命最大化。
通过对圆锥滚子轴承工作条件分析，以及轴承材料的机械性能和工艺性能的要求最终将材料定为GCr15。
GCr15为轴承钢，将进行球化退火、淬火、回火热处理工艺。
根据滚动轴承的性能要求制定热处理工艺为（套圈的）：管料或棒料—锻造—球化退火—车加工成型—软磨（主要针对沟道）—淬火—回火—粗磨—精磨—成品。
根据产品的尺寸、加热温度等确定所需的热处理炉有，立式淬火机床，盐浴炉RDM-20-8回火设备，中温箱电阻炉RX3-15-9进行退火。
工艺布置应尽量满足工艺生产流程。
关键词：圆锥滚子轴承、轴承钢、GCr15、热处理一．圆锥滚子轴承工况分析及选材（一）工况分析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，它由轴承内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。
内圈紧装于主轴上，随轴一起转动。
外圈则装在轴承座中静止不动，在轴转动过程中，内圈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。
滚动体和内外圈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，因此分析上述过程可知，滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损，要求滚动体与内外圈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。
（二）圆锥滚子轴承的失效分析一般情况下，滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落，以及由于摩擦磨损而使轴承精度丧失。
此外，还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成轴承的非正常破坏。
(1)接触疲劳失效；(2)磨损失效；(3)断裂失效；(4)塑性变形失效；(5)游隙变化失效。
（三）性能要求圆锥滚子轴承对材料热处理后应具备下列性能：(1)高的接触疲劳强度(2)高的耐磨性(3)高的弹性极限(4)适宜的硬度(5)一定的冲击韧性(6)良好的尺寸稳定性二. 圆锥滚子轴承的材料选择（一）材料初选目前，国内使用最久应用最为广泛的是高碳铬轴承钢，其成分特点是：高碳，轴承钢的W（C）一般控制在0.95％~1.05％范围内，以保证淬火后的硬度达到最大值，同时获得一定数量的碳化物，以提高耐磨性。
轴承钢热处理工艺流程
轴承钢热处理工艺流程
轴承钢热处理工艺流程主要包括预先热处理和最终热处理两个步骤。
预先热处理包括正火和球化退火。
正火是通过将工件加热至适宜的温度后在空气中冷却，以细化材料晶粒，均匀化组织，消除应力，降低硬度，改善切削加工性能。
球化退火则是通过将工件加热至略低于Ac1点温度，保温一段时间后缓慢冷却，使钢的碳化物球化，降低硬度，改善切削性能。
最终热处理则是根据不同的使用要求，选择不同的热处理方式。
常用的热处理方式有淬火、回火、表面淬火等。
淬火是将工件加热至Ac3或Ac1点以上某一温度，保持一定时间后快速冷却，使钢的奥氏体转变为马氏体，提高硬度和耐磨性。
回火则是将淬火后的工件加热至某一温度，保温一段时间后缓慢冷却，以消除内应力，稳定组织，提高韧性。
表面淬火则是通过将工件表面快速加热至淬火温度，然后迅速冷却，使工件表面硬化，而内部保持韧性。
在轴承钢的热处理过程中，应注意控制加热温度、保温时间、冷却速度等工艺参数，以保证工件的性能和精度。
同时，为避免氧化和脱碳等表面缺陷，通常在加热过程中进行保护处理。
高碳铬轴承钢热处理工艺分析
高碳铬轴承钢热处理工艺分析标签：高碳铬轴承;钢热处理;工艺前言全球轴承钢生产总量中，高碳铬轴承钢约占80%，但钢硬度、脆性等均会对轴承的疲劳寿命造成影响;因此，如何提升高碳铬轴承钢疲劳寿命和组织性能一直是钢材料研究者最为关注的重点。
1.高碳铬轴承钢材料的概述近年来，随着材料领域的进一步发展，更多形式、更高质量的材料纷纷涌现出来，并推动社会的进步，满足了各行各业对材料的需求;轴承钢作为最具代表的现代材料，也衍生了出很多类型，比如：高碳铬类、渗碳类、不锈类、高温类;而在以上类型中，尤以高碳铬类的轴承钢材料更为突出;此类型不仅在延展性、抗疲劳性、冷热加工等方面的表现优异，而且在该材料加工时所应用的热加工处理操作更为简便，整体材料含有的合金元素更低、价格适宜;这也使得该类型的轴承钢材料应用范围最广。
但在高碳铬轴承钢材料飞速发展过程中，也遇到了更多的问题而影响到高碳铬轴承钢材料的性能，而从多角度、多方位对高碳铬轴承钢材料加工工艺进一步完善，不仅能够最大限度提升轴承钢材料的组织性能，而且还能够进一步优化材料使用的寿命和抗疲劳性能。
2.高碳铬轴承钢材料的成分设计传统高碳铬轴承钢材料的主要成分包含了1%的碳元素、1.5%的铬元素，但随着市场经济的转变以及市场需求的多元化，高碳铬轴承的尺寸越来越大，这也给轴承钢材料的性能提出更高的要求;而材料研究者为进一步满足市场以及时代的需求，也在轴承钢材料中增加了锰元素、硅元素等的含量，并按照相应的配比来制造新兴的轴承类型，即——铬锰硅类轴承钢，以此来提升轴承钢材料的淬透性。
此外，为增强轴承钢材料的淬透性，研究者还通过减少高碳铬轴承钢中的钼元素，研制出了铬锰硅钼类或铬锰钼类高碳铬类型轴承钢。
而在高碳铬轴承钢中，铬（cr）的含量通常在0.5-1.65%之间，其能够有效提升钢耐腐蚀性、淬透眭，并保证轴承钢中的碳化物均匀、细胞;锰（Mn）在高谈轴承钢中的含量较少，多在2%以下;而一旦Mn的含量超过2%，便会增加钢的裂纹倾向性以及过热敏感性，甚至还会降低钢材料的尺寸稳定性;硅（si）元素一旦过量也会导致高碳铬轴承钢的裂纹倾向性、过热敏感性等增加，因此，si 元素的含量也应控制在O.8%以下;钼（Mo）元素能够进一步提升高碳铬轴承钢的淬透性以及抗回火的稳定性等，而且还有利于提升钢疲劳的强度;因此，在高碳铬轴承钢中，Mo的含量通常在0.2-0.4%之间。
轴承钢热处理工艺
轴承钢热处理工艺
轴承钢是一种在机械制造和工程领域广泛应用的特种钢。
其在使用过程中要承受较大
的负荷和摩擦，需要具有较高的耐磨性和强度。
为了提高轴承钢的性能，往往需要对其进
行热处理。
下面就轴承钢热处理工艺进行简要介绍。
1. 热处理的基本原理
热处理是通过控制材料的加热和冷却过程来改变其组织和性能的工艺。
在热处理过程中，过高的温度和长时间的加热可以引起晶粒长大，从而影响材料的性能。
而过快的冷却
也会造成应力集中和材料的破裂。
因此，适当的热处理工艺可以在保证材料性能的前提下，提高其硬度、强度、韧性等性能指标。
轴承钢一般采用调质工艺。
具体的流程包括：
（1）预加热：将料坯放入炉中进行加热，使其达到均匀的温度。
（2）淬火：将加热均匀的材料放入油槽中进行淬火。
在淬火过程中，要保证淬火介质的温度和浸泡时间的准确控制，以获得所需的硬度。
（3）中间回火：在淬火之后进行中间回火，将材料回火至预设硬度。
在回火过程中，控制回火温度和时间，以提高材料的韧性和耐磨性。
（4）终点回火：在中间回火之后，再进行一次终点回火，以进一步提高材料的稳定性和韧性。
3. 热处理工艺的注意事项
（1）进入炉前要注意调整料坯的温度，以防止温度过高或过低。
（2）淬火时要控制淬火温度和时间，以获得所需的硬度。
（3）回火时要根据不同的要求选择适当的回火温度和时间，以提高材料的韧性和耐磨性。
（4）热处理过程中要注意防止应力集中和变形，尤其是对于板材和长材，要进行合理的加固和支撑。
轴承钢热处理工艺
轴承钢热处理工艺EE轴承钢gcr15介绍轴承钢GCr15，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能。
GCr15（滚铬15，轴承钢），在临沂市场比45号钢还便宜，硬度、耐磨性、热处理工艺性都好。
有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。
如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。
GCr15钢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。
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。
化学成分/元素含量（%）C：0.95-1.05 Mn：0.20-0.40 Si：0.15-0.35 S：<；=0.020 P:<；=0.027 Cr:1.30-1.65 其热处理制度为：钢棒退火，钢丝退火或830-840度油淬。
热处理工艺参数：1.普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷—HB170-2072.等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷—HB207-2293.正火：900-920度加热，空冷—HB270-3904.高温回火：650-700度加热，空冷—HB229-2855.淬火：860度加热，油淬—HRC62-666.低温回火：150-170度回火，空冷—HRC61-667.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&asymp；67GCr15是滚动轴承轴. W(Cr) = 1.5%；与不锈钢的区别: a.含碳量: 滚动轴承轴0.95%-1.15%；不锈钢0.1%-0.2%；b.含铬量: 滚动轴承轴0.4%-1.65%；不锈钢12.7%以上<；优点所在>；；—提示:含碳量和含铬量是防锈的关键—-可以对比发现,滚动轴承轴的防锈能力远不及不锈钢. 轴承钢GCR15是否导磁：有磁性。
毕业设计(论文)-滚动轴承的热处理工艺设计
攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：滚动轴承的热处理工艺设计学生姓名：学号：所在院(系)：材料工程学院专业：级材料成型及控制工程班级：材料成型及控制工程一班指导教师：职称：讲师2013年12月15日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书题目滚动轴承的热处理工艺设计1、课程设计的目的使学生了解、设计滚动轴承的热处理工艺，融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识、分析问题和解决问题的能力。
2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）内容：（1）明确设计任务（包括设计的技术要求）（2）绘出热处理件零件图（3）给出设计方案（4）写出设计说明（5）设计质量检验项目（6）设计热处理工艺卡片（7）滚动轴承的热处理缺陷及预防或补救措施要求：（1）通过查找资料充实、完善各项给定的设计内容。
（2）分析热处理过程中可能出现的缺陷，针对这些缺陷提出预防措施或补救措施。
（3）提交设计说明书（报告），2千字以上。
报告格式请参照“毕业论文（设计）”格式。
3、主要参考文献[1] 夏立芳主编. 金属热处理工艺学. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2005[2] 中国机械工程学会热处理分会．热处理工程师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第一版.[3] 张玉庭主编．热处理技师手册［Ｍ］．机械工业出版社．2006．第一版[4] 中国机械工程学会热处理学会．热处理手册［Ｍ］．机械工业出版社．2003．第三版.4、课程设计工作进度计划第十六周：对给定的题目进行认真分析，查阅相关文献资料，做好原始记录。
第十七周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，提交设计说明书。
指导教师（签字）日期年月日教研室意见：年月日学生（签字）：接受任务时间：年月日注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20% 01 学习态度 6 遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。
轴承的热处理工艺步骤
轴承的热处理工艺步骤轴承热处理技能首要靠自己实习，热处理技能要联系炉型、装炉、冷却介质、工件大小、工件形状和工件技能需求等多要素有关。
不明白时，先查有关材料（比方热处理手册等），或讨教老师傅、做试验，然后再正式出产。
下面给你介绍一下热处理技能的一些基本概念，期望对你有所协助。
1、退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度（能够查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：1.适用于合金布局钢、碳素东西钢、合金东西钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料；2.通常在毛坯状况进行退火。
2、正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50度，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
关于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局钢及低合金钢件，也可作为最终热处理。
关于通常中、高合金钢，空冷可致使彻底或部分淬火，因而不能作为最终热处理工序。
3、淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时刻，然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。
意图：淬火通常是为了得到高硬度的马氏体安排，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体安排，以进步耐磨性和耐蚀性。
运用关键：1.通常用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但一起会构成很大的内应力，下降钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的归纳力学功能。
4、回火操作方法：将淬火后的钢件从头加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。
轴承钢的热处理工艺
轴承钢的热处理工艺轴承钢是一种高碳、高铬的合金钢，因其具有高硬度、高耐磨性和良好的耐疲劳性能，广泛应用于制造各种轴承、齿轮等机械零件。
热处理是轴承钢加工过程中的重要环节，通过合理的热处理工艺，可以显著提高轴承钢的性能，延长使用寿命。
本文将介绍轴承钢的热处理工艺。
一、预热处理预热处理是轴承钢热处理的第一步，其目的是消除材料内部的应力，提高材料的稳定性。
预热处理主要包括以下步骤：1.退火：将轴承钢加热到750℃左右，保温一段时间后缓慢冷却至室温。
退火可以消除材料内部的应力，改善材料的塑性和韧性。
2.球化退火：将轴承钢加热到780℃左右，保温一段时间后缓慢冷却至室温。
球化退火可以使钢中的碳化物呈球状分布，提高材料的耐磨性和韧性。
二、淬火处理淬火处理是轴承钢热处理的关键步骤，其目的是提高材料的硬度和耐磨性。
淬火处理主要包括以下步骤：1.加热：将轴承钢加热到奥氏体化温度（通常为850℃左右），保温一段时间，使钢完全奥氏体化。
2.冷却：将钢快速冷却至室温，通常采用油淬或水淬的方式。
油淬是将钢在淬火油中快速冷却，水淬是将钢在水中快速冷却。
淬火可以使钢中的奥氏体转变为马氏体，提高材料的硬度和耐磨性。
三、回火处理回火处理是轴承钢热处理的最后一步，其目的是调整材料的性能，提高其稳定性和韧性。
回火处理主要包括以下步骤：1.加热：将淬火后的轴承钢加热到回火温度（通常为150℃-650℃之间），保温一段时间。
回火温度的选择取决于所需的材料性能。
2.冷却：将加热后的轴承钢缓慢冷却至室温。
回火可以使钢中的马氏体转变为回火组织，降低材料的内应力，提高其稳定性和韧性。
根据不同的使用要求，可以选择不同的回火温度和时间，以获得所需的材料性能。
例如，低温回火可以提高材料的韧性和抗腐蚀性；高温回火可以提高材料的硬度和耐磨性。
总之，轴承钢的热处理工艺是提高其性能的关键环节。
通过合理的预热处理、淬火处理和回火处理，可以显著提高轴承钢的硬度和耐磨性，延长使用寿命。
轴承热处理工艺学(第九章)
同而造成溶解程度的不同，使局部产生过热和局部产生欠 热。因此在淬火加热温度上很难加以凋整，必须重新进行 退火。 (4)冷却速度对淬火加热温度的影响 在冷却速度大的淬火介质中淬火,易使马氏体相增多, 不易产生屈氏体,但产生的内应力大,淬火时可取温度下限. (5)零件的厚度和形状对淬火加热温度的影响 零件的厚度越大和直径尺寸越大,为了保证淬透性, 其淬火加热温度越高;截面形状复杂,壁薄的工件,一般选择 较低的淬火加热温度,以防止或者减少过热、变形和开裂 的倾向. (6)返修零件对淬火温度的影响 返修零件零件进行淬火(二次淬火),无论返修前是否 经高温回火处理,由于其内部组织及应力状态较为复杂而 且变形和开裂的倾向性大,脱碳敏感性高,一般其淬火加热 温度如果将马氏体含碳量固定在0.45％最佳百分比，那 么未溶碳化物对轴承寿命的影响如下图所示。虽然，未溶 碳化物少，轴承寿命较高，但是耐磨性有所下降。一般认 为，应控制在0.6％左右为宜。残留碳化物颗粒越细(平 均直径为0.56 微米)分布越均匀，轴承的使用寿命越高。
3.残余奥氏体 铬轴承钢淬、回火组织中的残余奥氏体是不稳定组织， 它使轴承在长期使用过程中尺寸发生变化而降低精度。残 余奥氏体强度、硬度较低，但具有较高的冲击韧性,适量 的残余奥氏体能提高轴承耐磨性和疲劳寿命。由于马氏体 转变不可能完全，淬火，回火后也不能使残余奥氏体全部 转变。为此，钢中必定会保留一定量的残余奥氏体。 为要充分发挥铬轴承钢的综合性能，提高轴承寿命， 在正常退火组织前提下，通过不同的淬火，回火工艺将组 织中各相的相对量控制在最佳范围。淬火加热温度为 830℃ 时，组织中马氏体含最为88.3% ，残留碳化物 为6.5% ，残余奥氏体为10% ，其疲劳寿命最高. 对于尺寸较大，壁较厚的轴承零件，在淬火加热和 冷却中出现少量非马氏体（屈氏体、贝氏体）组织，当其 数量不超过相关标准规定允许的限度，可允许存在。
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。
三种新型高淬透性轴承钢热处理主要工艺与性能
在马氏体淬同火中四种钢的冲击韧性变化受１： 艺影响并不十分显著，只要工艺温度适宜没有大起 大落问题。而贝氏体等温淬火则不然，工艺温度变 化对冲击韧性影响特别显著，表４反映这一事实。 如ＧＣｒｌ８Ｍｏ贝氏体等温淬火，等温温度由２２０℃提 到２５０℃，ａｋ（Ｊ・ｃｍｏ）值则由７ｌ上升到１６５，且 硬度只下降约Ｏ ５ＨＲＣ。从表４我们也看到ＧＣｒｌ５ＳｉＭｏ 不具有ＧＣｒｌ８Ｍｏ上述特’眭。等温温度同样由２２０℃
８８０＂Ｃ端淬Ｊ６０值２８删＇ｎ，ｌＯＯＣｒ＾１０７ ８８０＂Ｃ端淬Ｊ６０值ｌ＆ｗ ０ Ｇｃｌ
１５Ｓｉｇｎ
８８０＂Ｃ端淬Ｊ６０值４２咖，ＧＣｒｌ５ＳｉＭｏ
８６０＂Ｃ端汴Ｊ６０值相近．枉马氏体淬『口Ｉ火领域：６ＣｒｌＳｌｄｏ
与ＧＣｒｌ５ＳｉＭｏ硬度较高，蛰比１００ＣｒＭ０７、ＧＣｒｌ５ＳｉＭｎ Ｉ盎ｍ ｌ～２ＨＲＣ；冲击韧性祚再自适宜Ｔ岂下尤趾省差别；ｊ虔劳寿命ＧＣｌｌ５ＳｉＭｏ 比ＧＣｒｌＳＳｉＭｎ约高｝Ｕ ６８％．ｎ：蚍氏体等温淬火领域：ＧＣＩ＂１８１．Ｉｏ淬礁甚深度与冲击韧性最待）；疲劳寿命４：硬度相当条件下盯！氏体淬火 的比马氏作淬蚓火的商ｆｆ：近一倍． 关键词：ｉ卒透性；硬度；冲击韧性；！ｊｊ氏体；玻劳寿命；轴承俐
２３３
常规马氏体淬回火温度对硬度影响表２、表３己清晰显示，在淬火加热上三种新钢均以８６０＂Ｃ近区硬度较高 回火由１５０℃、１７５℃、２００＂Ｃ……３００℃比较ＧＣｒｌ５ＳｉＭｏ、ＧＣｒｌ８Ｍｏ抗回火性能高于１００ＣｒＭ０７、ＧＣｒｌ５ＳｉＭｎ。 在相同温度下回火ＧＣｒｌ８Ｍｏ比１００ＣｒＭ０７、ＧＣｒｌ５ＳｉＭｎ约高出１．５～２．０ ＨＲＣ，ＧＣｒｌ５ＳｉＭｏ则要高出２．０～２．５ ＨＲＣ。硬度高对提高耐磨性有利。但它也给提高冲击韧性带来不利因素，这是须要合理选择的。 分级淬火和等温淬火国外已大量应用在轴承零件热处理上，国内应用观点不一，这里涉及到分级淬火与等 温淬火技术掌握问题。 从轴承使用条件看．轻负荷高转速可选用马氏体淬回火或马氏体分级淬回火，保持较高硬度，以满足疲劳 强度和耐磨性要求。这主要是在中小型轴承上。而大型特大型轴承一般转速不高，使用条件恶劣。如矿山、冶 金、重型机械轴承，除硬度外要求高冲击韧性，如渗碳钢轴承即是如此，而渗碳钢轴承表面要求硬化层深度４ｒａｍ、 ５ｒａｍ、６ｍｍ不等。这个深度是从表面测到５０ＨＲＣ处垂直距离。从表面测到５６ＨＲＣ的也就是ｌ～２ｍｍ。现在回 到贝氏体等温淬火上来看。贝氏体等温淬火的特大型轴承零件硬度为５６ＨＲＣ的硬化层深度（与表面垂直距离） 往往是６～１０ｒａｍ、１０～２０ｍｍ。这样承受的抗压强度会大于渗碳钢。这是轴承钢（高淬钢）可取代渗碳钢条件 之一。条件之二是贝氏体淬火埂度表层一般可达到５８～６ｌＨＲＣ，这与渗碳钢件表层硬度相当。从工艺来说贝氏 体等温淬火比渗碳热处理工艺大为简化，工艺成本低，材料费用少。 用高淬钢贝氏体等温取代渗碳钢、渗碳工艺，已在部分产品上取得成功。但这并不是说可以全面取代。毕 竟贝氏体淬火件心部硬度相对要高于渗碳钢件的一０部硬度．裂纹敏感性利裂纹扩展速度也相对大于渗碳钢。可 以取代或不可以取代应该先吃透产品使用条件，按条件选择。 疲劳寿命是轴承的核心技术指标。图５显示马氏体淬同火ＧＣｒｌ５ＳｉＭｏ接触疲劳寿命Ｌ５０是ＧＣｒｌ ５ＳｉＭｎ钢 的１．６８倍．这一结果是ＧＣｒｌ ５ＳｉＭｏ热处理后硬度为６２ ２～６３．０ＨＲＣ比ＧＣｒｌ５ＳｉＭｎ热处理后硬度Ｊ，ｊ ６１．６～６２．０ＨＲＣ 的结果。硬度高表现耐磨、耐疲劳。当然也是改变钢种的效果。图６则是ＧＣｒｌ８Ｍｏ常规马氏体淬网火平Ｉ Ｊ贝氏 体等温淬火在硬度相当或相等条件下的接触疲劳寿命对比结果。结果是贝氏体的疲劳寿命高出马氏体的一倍以 上。这里重点强调的是两者硬度相当或相等。另一点也与贝氏体淬火件表层为压应力，马氏体件表层为拉应力 有关。如果在中型或较小型轴承上贝氏体处理硬度只有５８ＨＲＣ，马氏体淬回火硬度为６１．Ｏ～６２．０ＨＲＣ或６２～ ６３ＨＲＣ，同型号同条件同设备上使用，这时贝氏体等温的轴承寿命肯定要低于马氏体的。贝氏体等温淬火虽然 在加热、等温简易方法上有效，但要充分发挥其作用，在加热领域、冷却领域、等温领域以及复合处理上都有 深入研究余地。如果能在预处理上下些工夫，则可做到防止材料低倍缺陷带入淬火工件。这是热处理工艺人员 和研究人员所要重视的。
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硬度 （HRC）
ffice ffice" />
回火方式 150~160℃3h，空冷
硬度 （HRC）
≥60
≥63 ≥63 ≥63 ≥63
150~160℃2~5h，空冷， 回火4次
150~170℃的油炉均热 2~5h，空冷
150~170℃的油炉均热 2~5h，空冷
150~170℃的油炉均热 2~5h，空冷
860℃预热，1055~1065℃淬火加热，淬火后 冷至室温，-78℃冷处理，温度回升至室 温，160℃回火3h 850~860℃淬火加热，油冷，160℃回火2h
850~860℃淬火加热，油冷，160℃回火2h
830~840℃淬火加热，油冷，160℃回火3h
830~840℃淬火加热，油冷，160℃回火3h 920±10℃渗碳，直接淬油（810℃），190
一、轴承钢的类型
类型 高碳铬不锈轴承钢
渗碳轴承钢
高碳铬轴承钢
钢号 9Cr18, 9Cr18Mo G20CrMo,G20CrNiMo, CG20rNi2Mo, G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2Mo GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15, GCr15SiMn
≤269 ≤321
≤269
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
197~241
850~870℃保温4-6h, 以30℃/h,冷至600℃，出炉 空冷
≤255
淬火
冷却
硬度 （HRC）
回火 回火方式
硬度 （HRC）
方式 油
800~850(预热) 1100~1120
钢号 9Cr18
9Cr18Mo GCr15 GCr15A
GCr15SiMn GCr15SiMnA G20CrNiMo,
G20CrNi2Mo
G20Cr2Ni4A
热处理
860℃预热，1060~1080℃淬火加热，淬火后 冷至室温，-78℃冷处理，温度回升至室 温，160℃回火3h
钢号
退火 退火
加热温度(℃)
淬火
钢号
9Cr18
9Cr18Mo
GCr6 GCr9 GCr15 GCr9SiMn GCr15SiMn G20Cr2Ni4A Cr14Mo4V
四、部分轴承钢热处理后的 性能
加热温度(℃) 800~850(预热)
1060~1080
800~850(预热) 1050~1100 810~830 780~815 815~830 835~850 800~840 820~840 790~810
下，出炉空冷 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 900~950℃保温1-2h，，分散空冷，大锻件风冷
650~700℃保温后空冷 790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以
下，出炉空冷 790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-
800~900℃,炉冷
680~700℃，空冷
890~920℃，空冷
640~670℃保温4-6h，空冷
硬度 （HBS）
ffice ffice" /> ≤255
179~207 207~229 270~390 229~285 170~207 207~229 270~390 229~285 179~207 207~229 270~390
2h，再炉冷至650℃以下，出炉空冷 900~950℃保温1-2h，，分散空冷，大锻件风冷
650~700℃保温后空冷 790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至600℃以
下，出炉空冷 790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-
2h，出炉空冷 900~950℃保温10~90min，出炉空冷
℃回火2h 810℃直接淬油，190℃回火2h 渗碳，（880℃，油冷）+（790℃，油
冷），低温回火 （880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温
回火 渗碳加二次高温回火（580℃6h，650℃
6h）， （880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温
回火 二次高温回火（580℃6h，650℃6h）， （880℃，油冷）+（790℃，油冷），低温
二、轴承钢预备热处理规范
钢号 9Cr18 9Cr18Mo GCr6 GCr9
GCr15
GCr15SiMn G20Cr2Ni4A
工艺名称
退火
正火
退火
正火
退火 正火 退火
等温退火 正火
高温回火 退火
等温退火 正火
高温回火 退火
等温退火 正火 退火
软化退火 正火
高温回火
Cr14Mo4V
9Cr18Mo
三、轴承钢淬火回火工艺参 数
回火
备注 GB3086-82 GB0℃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 850~870℃保温3-6h，以小于90℃/h冷至600℃，
出炉空冷 850~870℃保温3-6h,以10~30℃/h,冷至700℃保温
1698
1511
性能 Ak（J） 21
37 28 26 23 28 31 108 47 122
40.8
113
HRC 63
61 61~64
63 65 63 64 32 63 45
61
45
3-6h，，以小于90℃/h冷至600℃，出炉空冷 850~870℃保温4-6h, 以小于30℃/h冷至600℃，
出炉空冷 790~810℃保温3-6h, 10~30℃/h,冷至600℃，出
炉空冷 900~950℃保温后空冷，大件风冷 790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以
150~180℃的油炉均热 2~5h，空冷
150~180℃的油炉均热 2~5h，空冷
160~180℃的油炉均热 6~12h，空冷
500~520℃2h，空冷，回 火4次
≥58
62~65 62~65 61~65 ≥62 ≥62 ≥58 61~63
σb（MPa） 1552
1504 1617 1902 1813 1906 1126 862 1631 1500