GCR15

概述

GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經(jīng)過淬火加回火后具有較高的硬度、均勻的組織、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對形成白點(diǎn)敏感性能大，有回火脆性。實(shí)際就是Cr15。

　　GCr15是一種最常用的高鉻軸承鋼，具有高的淬透性，熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優(yōu)于GCr9，接觸疲勞強(qiáng)度高，有良好的尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性，冷變形塑性中等，切削性一般，焊接性差，對白點(diǎn)形成敏感，有第一類回火脆性。 在滾珠軸承制造中，用以雜質(zhì)壁厚12mm.外徑<250mm的H級(jí)至C級(jí)的軸承套，直徑25.4-50.8mm的鋼球；直徑<22mm的滾子，此外也可用作承受大負(fù)荷.要求高耐磨性.高彈性極限.高接觸疲勞強(qiáng)度的其他機(jī)械零件及各種精密量具冷沖模等。如機(jī)床的滾珠絲桿，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的噴口.柱塞.活門.襯套等。

化學(xué)成分/元素含量（%）

　　C：0.95-1.05 Mn：0.25-0.45 Si：0.15-0.35 S：≤0.025 P:≤0.025 Cr:1.40-1.65 Mo:≤0.10 Ni:≤0.30 Cu:≤0.25 Ni+Cu≤0.50

熱處理

　　其熱處理制度為：鋼棒退火，鋼絲退火或830-840度油淬。

　　熱處理工藝參數(shù)：

　　1.普通退火：790-810度加熱，爐冷至650度后，空冷——HB170-207

　　2.等溫退火：790-810度加熱，710-720度等溫，空冷——HB207-229

　　3.正 火：900-920度加熱，空冷——HB270-390

　　4.高溫回火：650-700度加熱，空冷——HB229-285

　　5.淬 火：860度加熱，油淬——HRC62-66

　　6.低溫回火：150-170度回火，空冷——HRC61-66

　　7.碳氮共滲：820-830度共滲1.5-3小時(shí)，油淬，-60度至-70度深冷處理 +150度至+160回火，空冷——HRC≈67

生產(chǎn)制造方法

　　對軸承鋼的冶煉質(zhì)量要求很高，需要嚴(yán)格控制硫、磷和非金屬夾雜物的含量和分布，因?yàn)榉墙饘賷A雜物的含量和分布對軸承鋼的壽命影響很大。夾雜物量愈高，壽命就越短。為了改善冶煉質(zhì)量，近來已采用電爐冶煉并經(jīng)電渣重熔，亦可采用真空冶煉，真空自耗精煉等新工藝來提高軸承鋼的質(zhì)量。

用途

　　用于制作各種軸承套圈和滾動(dòng)體.例如:制作內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、軋鋼機(jī)、鉆探機(jī)、礦山機(jī)械、通用機(jī)械,以及高速旋轉(zhuǎn)的個(gè)高載荷機(jī)械傳動(dòng)軸承的鋼球、滾子和套圈. 除做滾珠、軸承套圈等外，有時(shí)也用來制造工具，如沖模、量具。

　　6.化學(xué)成分 國標(biāo)、冶標(biāo)、日本標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號(hào)的化學(xué)成分見表6—7—24。

　　表6-7-24 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號(hào)的化學(xué)成分指標(biāo)

　　標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 鋼號(hào) 化 學(xué) 成 分 % C Si Mn P S Cr Mo Ni

　　GB/T3086 -82 9Cr18 0.90- 1.00 <0.80 <0.80 <0.035 <0.030 17.00- 19.00

　　GB/T3203 -82 G20 CrMo 0.17- 0.23 0.20- 0.35 0.65- 0.95 <0.030 <0.030 0.35- 0.65 0.08- 0.15

　　YB(T)1 -91 GCr15 0.95- 1.05 0.15- 0.35 0.25- 0.45 <0.025 <0.025 1.40- 1.65 <0.30

　　JISG4805 -90(96) SVJI 0.95- 1.10 0.15- 0.35 <0.50 <0.025 <0.025 0.90- 1.20 <0.25

特性

　　綜合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能.淬火和回火后硬度高而且均勻,耐磨性能和接觸疲

　　勞強(qiáng)度高.熱加工性能好.含有較多的合金元素,價(jià)格比較便宜.GCr15鋼是高碳鉻軸承鋼中使用和生產(chǎn)量最多的牌號(hào),被世界廣泛采用.但是白點(diǎn)敏感性強(qiáng),焊接性能較差.

　　具有高而均勻的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件.

　　具有了軸承的耐磨性,也加強(qiáng)了頂也鋼性.GCr15鍛造工藝

　　噴射成形作為一項(xiàng)新穎的快速凝固技術(shù),在材料制造與加工方面顯示出巨大的優(yōu)勢.采用該技術(shù)制備了GCr15鋼、2.98wt﹪si超高碳鋼,以及Cu- 20wt﹪Fe原位復(fù)合材料,對它們的組織與性能進(jìn)行了研究.噴射成形GCr15鋼的鑄態(tài)組織為等軸細(xì)層狀珠光體,平均片間距為85nm ;油淬處理獲得的馬氏體片平均寬度為0.35μm.x射線衍射分析及TEM觀察表明,硬度隨回火溫度升高而下降與回火中ε碳化物析出及長大有關(guān).由CCT 曲線測試獲得噴射成形GCrl5鋼的Ms(150℃)比母合金的Ms(250℃)低100℃,其主要原因是因?yàn)榍罢呋w中固溶的碳含量高于后者.噴射成形 GCr15鋼鑄態(tài)試樣的超塑延伸率優(yōu)于常規(guī)工藝制備的同種材料.首次利用噴射成形工藝制備了Cu-2Owt﹪Fe合金(SF).