GCr15轴承钢热处理工艺设计解析知识讲解
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热处理硬度 -回复
gcr15热处理硬度-回复GCr15材料的热处理硬度热处理是指通过控制材料的加热和冷却过程，以改变材料的组织结构和性能。
在金属加工中，热处理是一种常用的方法，可以调整材料的硬度、强度和韧性等性能，从而满足不同工程应用的需要。
GCr15材料是一种常用的工具钢，广泛应用于轴承制造和机械零件加工等领域。
本文将以GCr15热处理硬度为主题，从理论基础、热处理工艺和硬度测试等方面逐步回答。
1. 理论基础GCr15是一种铬钢合金，主要成分包括碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、钼(Mo)和铁(Fe)等。
其中，铬的添加主要是为了提高钢材的耐热性和抗磨性能，使其适用于高温和重载环境。
在热处理过程中，钢材的硬度主要受到成分组织和晶粒尺寸等因素的影响。
2. 热处理工艺GCr15材料常用的热处理工艺包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是将高温下的钢材缓慢冷却，以改善其可加工性和减少内应力。
正火是指将钢材加热到临界温度并保持一定时间，然后通过适当的冷却方式使其硬化。
淬火是指将钢材加热到临界温度以上，并迅速冷却，以形成硬脆的马氏体组织。
回火是在淬火后将钢材加热到适当温度并保温一段时间，以减轻硬脆性和提高韧性。
3. 硬度测试硬度是衡量材料硬度的物理量，常用的硬度测试方法包括布氏硬度(BHN)、维氏硬度(HV)和洛氏硬度(HRC)等。
对于GCr15材料的硬度测试，一般采用洛氏硬度测试方法。
它是通过在材料表面施加一定的压力，然后测量压痕的长度或深度，从而计算硬度值。
硬度值越高，材料越坚硬。
4. 热处理硬度调控热处理过程中，通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数，可以调控材料的硬度。
一般情况下，加热温度越高，保温时间越长，冷却速率越快，材料的硬度越高；反之，硬度越低。
此外，通过调整回火温度和时间，可以在保持一定硬度的同时，提高材料的韧性。
总结：GCr15材料的热处理硬度是通过控制材料的加热和冷却过程，以改变材料的组织结构和性能的一种方法。
GCr15热处理工艺及注意事项
GCr15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。
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。
gcr15simn热处理工艺流程
gcr15simn热处理工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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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 ℃。
滚动轴承用钢GCr15钢的热处理原理-8页精选文档
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。
gcr15热处理硬度
gcr15热处理硬度
【原创版】
目录
1.GCR15 钢的概述
2.GCR15 钢的热处理过程
3.GCR15 钢热处理后的硬度
4.GCR15 钢在工业领域的应用
正文
【1.GCR15 钢的概述】
GCR15 钢是一种高碳铬轴承钢，是我国轴承钢的主要品种之一。
GCR15 钢具有高硬度、高耐磨性和高疲劳强度等性能，广泛应用于制造轴承、齿轮、传动轴等机械零件。
【2.GCR15 钢的热处理过程】
GCR15 钢的热处理过程主要包括退火、正火、调质和淬火等步骤。
其中，退火是为了消除钢材中的应力，正火是为了提高钢材的硬度，调质是为了调整钢材的组织结构，淬火是为了提高钢材的硬度和耐磨性。
【3.GCR15 钢热处理后的硬度】
GCR15 钢经过热处理后，其硬度一般在 HRC60-65 之间。
这种硬度既保证了钢材的耐磨性，又保证了其在使用过程中的韧性。
【4.GCR15 钢在工业领域的应用】
由于 GCR15 钢的优异性能，其在我国的工业领域得到了广泛的应用。
无论是在汽车、机床、航空航天还是船舶制造等领域，都可以看到 GCR15 钢的身影。
第1页共1页。
gcr15热处理硬度
gcr15热处理硬度
摘要：
1.GCR15 概述
2.GCR15 热处理的目的
3.GCR15 热处理的方法和过程
4.GCR15 热处理后的性能和硬度
5.GCR15 热处理在轴承制造中的应用
正文：
一、GCR15 概述
GCR15 是一种高碳铬轴承钢，是我国轴承行业常用的一种轴承钢。
GCR15 的含碳量高，具有优良的耐磨性和疲劳性能，适合制造高速、高负荷的轴承。
二、GCR15 热处理的目的
GCR15 热处理的主要目的是通过改变其组织结构，提高其硬度和耐磨性，以满足轴承在高负荷、高速下的工作要求。
三、GCR15 热处理的方法和过程
GCR15 的热处理过程主要包括退火、正火、调质和淬火等步骤。
其中，退火是为了消除内部应力，正火是为了改善其加工性能，调质是为了提高其综合力学性能，淬火则是为了提高其硬度。
四、GCR15 热处理后的性能和硬度
经过热处理后的GCR15，其硬度一般在HRC60-65 之间，具有优良的耐
磨性和疲劳性能，可以满足轴承在高负荷、高速下的工作要求。
五、GCR15 热处理在轴承制造中的应用
GCR15 热处理在轴承制造中的应用非常广泛，其优良的性能和硬度使其成为轴承制造的理想材料。
【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。
gcr15钢冷轧辊的热处理
gcr15钢冷轧辊的热处理
GCr15钢是一种含铬高碳合金轴承钢，通常用于制造轴承等高负荷零件。
对于GCr15钢冷轧辊的热处理，一般需要经过以
下步骤：
1. 预热：将GCr15钢冷轧辊加热至预定温度，通常在850℃左右，并保持一段时间，以消除内部应力和改善材料的可加工性。
2. 淬火：将预热后的GCr15钢冷轧辊迅速冷却至室温以下，
以达到硬化效果。
淬火方式可以选择油淬或水淬，根据具体情况进行选择。
3. 回火：将淬火后的GCr15钢冷轧辊加热至适当温度，通常
在150-250℃之间，并保持一定时间，以减缓硬度和提高韧性。
回火过程中的温度和时间需要根据具体要求进行控制。
4. 终冷：将回火后的GCr15钢冷轧辊自然冷却至室温，完成
整个热处理过程。
热处理可以改变材料的结构和性能，提高GCr15钢冷轧辊的
硬度、耐磨性和耐久性等特性。
热处理过程中的温度和时间需要根据具体要求进行控制，以保证最佳的性能和质量。
GCr15热处理工艺及注意事项
GCr15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。
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钢是常用的轴承钢，具有耐高温、耐腐蚀、高强度等优点。
热处理是指将金属材料加热到一定温度，然后进行冷却，以改变其组织和性能。
调质是GCR15钢热处理的一种方法，通过进行调质可以获得适当的硬度和韧性。
调质的过程包括加热、保温和冷却。
在调质过程中，GCR15钢首先被加热到一定温度，通常为800℃-880℃，然后保温一定时间。
保温时间与钢材的厚度和性能要求有关，一般为30分钟-3小时。
最后，将钢材冷却到室温，可以采用水淬或气冷的方式。
在热处理调质后，GCR15钢的金相组织会发生改变。
典型的金相组织包括马氏体、残余奥氏体和回火组织。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织，在冷却过程中形成。
马氏体的形成与冷却速度有关，冷却速度越快，马氏体的含量越高。
马氏体的硬度可以达到60-65HRC，但其韧性较差，容易产生开裂。
残余奥氏体是在冷却过程中没有完全转变成马氏体的奥氏体晶粒，通常呈细小的颗粒状分布。
残余奥氏体可以提高钢材的韧性和硬度，是热处理调质后的一种重要金相组织。
在钢材进行热处理调质后，为了改善其韧性和减轻硬度，还需要进行回火处理。
回火是将钢材加热到一定温度，通常为150℃-300℃，保温一定时间，然后冷却。
回火能够使马氏体部分转变为残余奥氏体，减少脆性，提高韧性。
根据热处理的条件和参数，GCR15钢的金相组织可以有不同的变化。
通常情况下，加热温度越高，冷却速度越快，马氏体的含量越高，钢的硬度越高。
对于GCR15钢来说，我们希望能够同时满足一定的硬度和韧性要求，因此需要根据实际应用的需求选择合适的热处理工艺参数。
总之，热处理调质可以显著改变GCR15钢的金相组织，进而影响其硬度和韧性。
通过调控热处理过程中的温度和冷却速度等参数，可以获得理想的金相组织和性能。
对于GCR15钢来说，热处理调质是提高其机械性能的重要方法，也是保证其应用性能和可靠性的关键步骤。
GCr15热处理工艺及注意事项
GCr15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。
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。
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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。
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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℃。
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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等温淬火工艺
gcr15等温淬火工艺GCR15等温淬火工艺导言GCR15等温淬火工艺是一种先进的热处理技术，常用于高精度轴承、齿轮等零部件的制造过程中。
本文将介绍GCR15等温淬火工艺的意义、工艺流程以及应用领域。
意义1.提高材料硬度：GCR15等温淬火工艺能使钢材达到理想的硬度值，提高了零部件的耐磨性和使用寿命。
2.改善材料组织：通过等温淬火处理，可以使材料的晶粒细化，提高了材料的韧性和强度。
3.优化零部件性能：等温淬火工艺不仅可使材料达到良好的硬度和韧性平衡，还能减少材料的变形和应力集中现象。
工艺流程1.材料准备：选用高质量的GCR15钢材，确保材料的化学成分和内部组织的稳定性。
2.预热处理：将材料加热至恰当的温度，以消除内部应力和改善材料的塑性。
3.等温淬火：将预热后的材料迅速放入淬火剂中，使材料快速冷却，并保持在适当的温度下，使材料达到等温状态。
4.回火处理：经过等温淬火后，需要进行回火处理，以消除淬火时产生的过硬度和脆性。
5.精加工：经过以上工艺步骤后，零部件会具备良好的硬度和韧性平衡，然后进行精加工和表面处理。
应用领域GCR15等温淬火工艺主要应用于以下领域： - 高精度轴承：能够提高轴承的承载能力和使用寿命。
- 高精度齿轮：能够提高齿轮的传动效率和抗磨性能。
- 高负荷传动系统：能够增强传动系统的稳定性和可靠性。
- 其他零部件：例如滚针、滚子等机械零部件。
结论GCR15等温淬火工艺作为一种先进的热处理技术，对于提高材料硬度、改善材料组织和优化零部件性能具有重要意义。
在高精度机械制造领域，它的应用范围广泛且不断扩大。
通过不断优化工艺流程和技术手段，相信GCR15等温淬火工艺将在未来发展中发挥更大的作用。
工艺优化为了进一步优化GCR15等温淬火工艺，以下是一些具体的工艺优化方法： - 温度控制：合理控制预热和等温淬火的温度范围，确保材料能够达到良好的硬度和韧性平衡。
- 时间控制：严格控制每个工艺步骤的时间，以保证材料在每个阶段都能得到充分的处理。
GCr15的热处理工艺
轴承钢GCr15的热处理工艺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较高的硬度、均匀的组织、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。
实际就是Cr15。
GCr15是一种最常用的高铬轴承钢，具有高的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度。
耐磨性优于GCr9，接触疲劳强度高，有良好的尺寸稳定性和抗蚀性，冷变形塑性中等，切削性一般，焊接性差，对白点形成敏感，有第一类回火脆性。
在滚珠轴承制造中，用以轧制壁厚12mm外径<250mm的H级至C级的轴承套，直径25.4-50.8mm的钢球；直径<22mm的滚子，此外也可用作承受大负荷、要求高耐磨性、高弹性极限、高接触疲劳强度的其他机械零件及各种精密量具冷冲模等。
如机床的滚珠丝杆，涡轮喷气发动机喷嘴的喷口、柱塞、活门、衬套等。
化学成分/元素含量（%）C：0.95-1.05Mn：0.25-0.45Si：0.15-0.35 S：<=0.025P：<=0.025Cr：1.40-1.65Mo：≤0.10Ni：≤0.30 Cu：≤0.25Ni+Cu≤0.50GCr15钢材质热处理其热处理制度为：钢棒退火，钢丝退火或830-840℃油淬。
热处理工艺参数：1、普通退火：790-810℃加热，炉冷至650℃后，空冷HB170-2072、等温退火：790-810℃加热，710-720℃等温，空冷HB207-2293、正火：900-920℃加热，空冷HB270-3904、高温回火：650-700℃加热，空冷HB229-2855、淬火：860℃加热，油淬HRC62-666、低温回火：150-170℃回火，空冷HRC61-667、碳氮共渗：820-830℃共渗1.5-3h，油淬，-60℃至-70℃深冷处理+150℃至+160℃回火，空冷HRC≈67。
GCr15热处理工艺及注意事项
G C r15热处理工艺及注意事
项
-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
GCr15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
HRC
600570520480420360280＜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。
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轴承钢球化退火温度：GCr15钢为780～810℃，锻件经 特殊热处理后，其退火温度应降低10～20℃。其球化退火 工艺曲线如图2所示。
（2） 最终热处理工序—淬火、低温回火 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。所以选择淬火加回火， 使其具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳 性能。其工艺曲线如图3所示。
图1 GCr15钢的C曲线
5. GCr15轴承钢的热处理工艺设计
5.1 GCr15轴承钢的工艺流程 （1）加工路线
材料→冲压或锻制毛坯（材料加热）→热处理（退火）→ 车削加工→热处理（淬火、回火）→研磨加工。 （2） 锻造工艺设计 锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性 变形，已获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件 的加工方法。查阅《热处理工艺规范数据手册》可以找出 GCr15轴承钢的锻造工艺的加热温度、始锻温度冷却方式 ，本设计具体的锻造工艺参数如表1所示。
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。
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。
4. Cr15钢的C曲线
6. 选择设备、仪表和工夹具
6.1设备
（1）球化退火设备
该炉适用于低合金钢、GCr15轴承钢中小型零件的球化退 火处理等。实现温度PID自动控制、定时间隔送料、故障 报警记录、自动安全逻辑操作、进出料自动检测及计数功 能，可提供生产日报表等功能。它的工艺流程是进 料 → 预热 → 保温 → 强风冷却(等温转变)→ 保温(等温分 解)→ 出料 。
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。
，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
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。
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。
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。
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。
（2）淬火设备 轴承淬火，可选用淬火炉进行。如图4所示。 （3）回火设备 RJ-25-6低温井式电阻炉： 额定功率25KW,额定电压380V，额定温度 Nhomakorabea50℃。
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
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 珠光体（碳化物平均直径为0.5～1.0um,最小0.2um,最大 2.5um）和不均匀粗粒状珠光体（碳化物平均直径为2.5～ 3.5um，最小0.5um,最大6um）的206内套，经不同温度 淬火并回火
GCr15轴承钢热处理工艺设计
§GCr15轴承钢的服役条件、失效形式 §GCr15轴承钢的性能要求 §轴承钢材料的选择 §Cr15钢的C曲线 §GCr15轴承钢的热处理工艺设计 §选择设备、仪表和工夹具 §GCr15轴承钢热处理内容及要求
1. 服役条件、失效形式
滚动轴承运转时，内外套圈与滚动体之间呈点接触或线接 触，受到周期性的载荷作用，由于接触面积极小，在接触 面上承受极大的压应力和交变载荷，接触应力可达2000～ 5000MPa，应应力交变次数可达每分钟数万次甚至更高 ，从而容易造成轴承钢的接触疲劳破换。轴承在工作中， 滚动体和套圈及保持器之间还会有相对滑动，产生相互摩 擦；大气和润滑剂对轴承还有一定的腐蚀作用；某些情况 情况下轴承还会受到冲击负荷的作用。轴承的破坏形式是 多种多样的，如疲劳剥落、卡死、套圈断裂、磨损、锈蚀 等。