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干貨:GCr15挖掘機軸承鋼的特性、化學成分、熱處理工藝應用

2017-11-20 16:57:10

⒈GCr15挖掘機軸承鋼的特性

GCr15鋼是在T10A鋼的基礎上主要加入Cr元素而研制成的。GCr15鋼特性如下:

⑴、GCr15挖掘機軸承鋼中加入Cr元素主要是為了提高鋼的淬透性,同時固溶于基體強化基體組織。另外,Cr元素溶入Fe3C中形成復合(Fe、Cr)3C可提高其硬度,增加鋼的硬度與耐磨性。

⑵、由于挖掘機軸承鋼中加入單一的弱碳化物形成元素Cr,GCr15鋼的力學性能、耐磨性、淬透性和淬火變形不如CrWMn鋼。

⒉GCr15鋼主要化學成分

0.95%~1.05%C、0.25%~0.45%Mn、1.40%~1.65%Cr、0.15%~0.35%Si、≤0.025%P、≤0.025%S。

⒊GCr15挖掘機軸承鋼的熱處理工藝

GCr15鋼相變點為:AC1745℃、Accm900℃、Ar1700℃、Ms235℃。

GCr15挖掘機軸承鋼的始鍛溫度為1050~1100℃,終鍛溫度為800~850℃,鍛造后空冷至700℃,在砂中冷卻或坑中冷卻。

GCr15挖掘機軸承鋼常見的熱處理工藝

熱處理工藝 工藝參數 硬度要求 工藝特點

不完全退火 加熱770~790℃,保溫后隨爐冷卻至550℃以下出爐空冷 187~229HBS Ac1745℃,Accm900℃,加熱溫度應Ac1~ Accm在之間

等溫球化退火 加熱770~790℃,680~700℃等溫后隨爐冷卻至550℃以下出爐空冷 187~229HBS 加熱溫度應在Ac1~ Accm之間,等溫溫度應低于Ar1700℃線20℃,以獲得粒狀珠光體組織

去應力退火 加熱600~700℃,保溫,空冷 187~229HBS 消除殘余應力,消除加工硬化

正火 加熱930~950℃,保溫,空冷 302~388HBS 加熱溫度高于Accm,消除偏析、帶狀組織、網狀組織,細化晶粒

淬火 加熱830~850℃,保溫,油冷 62~65HRC 淬火加熱溫度在Ac1~ Accm之間,Cr元素的溶解,提高淬透性,改善回火穩定性,同時也降低Ms點,有不少殘留奧氏體存在

下貝氏體等溫淬火 加830~850℃,240~300℃硝鹽浴等溫,后出浴空冷 58~62HRC Ms 202℃,等溫淬火組織為下貝氏體+碳化物+少量馬氏體+極少量殘余奧氏體,淬火變形很小,強度高,韌性好

回火 加熱150~190℃,保溫2h,爐冷 58~~62HRC 強調硬度取下限,強調韌性取上限

調質 淬火:加熱840~860℃,油冷;回火:加熱660~680℃,保溫后爐冷或空冷 197~217HBS 高溫淬火可以消除碳化物組織缺陷,高溫回火得到細小的回火索氏體組織,為再淬火做組織準備,在改善韌性同時,提高強度。再淬火:加熱溫度820~840℃,油冷

雙細化處理 淬火加熱1050℃,保溫,320℃等溫2h后空冷。回火加熱710℃,保溫2h。再淬火加熱820℃,保溫,油冷。再回火加熱230℃,保溫2h 62HRC 獲得極為細小的淬火組織,改善挖掘機軸承鋼的強韌性

固體滲硼 滲硼加熱920℃,保溫5h,油冷。滲劑:3%B4C+5%KBF4+5%(NH2)2CO+87%SiC 1500~1700HV 表面獲得高硬度的硼化物層,心部為淬火組織。滲層厚度0.145mm

液體滲鉻 加熱950℃,保溫4h,油冷,滲劑:15%Cr2O3+12.5%稀土硅鎂+72.5%硼砂 1665HV 滲層厚度:0.01056mm。提高表面礙度、耐磨性與耐蝕性

液體滲釩 加熱950℃,保溫4h;降溫860℃,保溫2h;升溫950℃,保溫4h,油冷。滲劑:90%BaCl2+7%V2O5+3%Na2B4O7+Al粉 2500HV0.1 滲層厚度:0.020mm。提高表面硬度、耐磨性。

⒋GCr15挖掘機軸承鋼的應用

GCr15鋼常用于制造截面尺寸較小的拉絲模、冷沖模和冷鐓模等

GCr15挖掘機軸承鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經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。該挖掘機軸承鋼冷加工塑性中等,切削性能一般,焊接性能差,對形成白點敏感性能大,有回火脆性。實際就是Cr15。

GCr15是一種最常用的高鉻挖掘機軸承鋼,具有高的淬透性,熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優于GCr9,接觸疲勞強度高,有良好的尺寸穩定性和抗蝕性,冷變形塑性中等,切削性一般,焊接性差,對白點形成敏感,有第一類回火脆性。 在滾珠軸承制造中,用以雜質壁厚12mm.外徑<250mm的H級至C級的軸承套,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荷.要求高耐磨性.高彈性極限.高接觸疲勞強度的其他機械零件及各種精密量具冷沖模等。如機床的滾珠絲桿,渦輪噴氣發動機噴嘴的噴口.柱塞.活門.襯套等。

GCr15化學成分/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

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