轴承知识-45号钢、GCr15钢的特性、化学成分、热处理工艺

时间:2022-10-07 04:42:50 作者:新利18网页版 来源:新利18登陆


  ⒈GCr15钢的特性GCr15钢是在T10A钢的基础上主要加入Cr元素而研制成的。GCr15钢特性如下:⑴、GCr15钢中加入Cr元素主要是为了提高钢的淬透性,同时固溶于基体强化基体组织。另外,Cr元素溶入Fe3C中形成复合(Fe、Cr)3C可提高其硬度,增加钢的硬度与耐磨性。⑵、由于钢中加入单一的弱碳化物形成元素Cr,GCr15钢的力学性能、耐磨性、淬透性和淬火变形不如CrWMn钢。⒉GCr15钢主要化学成分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钢的热处理工艺GCr15钢相变点为:AC1745℃、Accm900℃、Ar1700℃、Ms235℃。GCr15钢的始锻温度为1050~1100℃,终锻温度为800~850℃,锻造后空冷至700℃,在砂中冷却或坑中冷却。GCr15钢常见的热处理工艺热处理工艺 工艺参数 硬度要求 工艺特点不完全退火 加热770~790℃,保温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷 187~229HBS Ac1745℃,Accm900℃,加热温度应Ac1~ Accm在之间等温球化退火 加热770~790℃,680~700℃等温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷 187~229HBS 加热温度应在Ac1~ Accm之间,等温温度应低于Ar1700℃线℃,以获得粒状珠光体组织去应力退火 加热600~700℃,保温,空冷 187~229HBS 消除残余应力,消除加工硬化正火 加热930~950℃,保温,空冷 302~388HBS 加热温度高于Accm,消除偏析、带状组织、网状组织,细化晶粒淬火 加热830~850℃,保温,油冷 62~65HRC 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下贝氏体等温淬火 加830~850℃,240~300℃硝盐浴等温,后出浴空冷 58~62HRC Ms 202℃,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,韧性好回火 加热150~190℃,保温2h,炉冷 58~~62HRC 强调硬度取下限,强调韧性取上限调质 淬火:加热840~860℃,油冷;回火:加热660~680℃,保温后炉冷或空冷 197~217HBS 高温淬火可以消除碳化物组织缺陷,高温回火得到细小的回火索氏体组织,为再淬火做组织准备,在改善韧性同时,提高强度。再淬火:加热温度820~840℃,油冷双细化处理 淬火加热1050℃,保温,320℃等温2h后空冷。回火加热710℃,保温2h。再淬火加热820℃,保温,油冷。再回火加热230℃,保温2h 62HRC 获得极为细小的淬火组织,改善钢的强韧性固体渗硼 渗硼加热920℃,保温5h,油冷。渗剂:3%B4C+5%KBF4+5%(NH2)2CO+87%SiC 1500~1700HV 表面获得高硬度的硼化物层,心部为淬火组织。渗层厚度0.145mm液体渗铬 加热950℃,保温4h,油冷,渗剂:15%Cr2O3+12.5%稀土硅镁+72.5%硼砂 1665HV 渗层厚度:0.01056mm。提高表面碍度、耐磨性与耐蚀性液体渗钒 加热950℃,保温4h;降温860℃,保温2h;升温950℃,保温4h,油冷。渗剂:90%BaCl2+7%V2O5+3%Na2B4O7+Al粉 2500HV0.1 渗层厚度:0.020mm。提高表面硬度、耐磨性⒋GCr15钢的应用GCr15钢常用于制造截面尺寸较小的拉丝模、冷冲模和冷镦模等

  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,用以杂质壁厚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。 GCr15化学成分/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

  调质是有一个硬度范围的,一般在225—297HB之间。45#钢如果是调质处理,也就是淬火+高温回火,硬度最高应该在297HB,即31~32HRC吧!这是最理想状态。一般可能还达不到该值。45钢淬火,如果用水淬一般能够达到40----60HRC(根据水温及材料的大小),用油淬火一般在30----55HRC 之间(根据材料的厚度大小及淬火油的种类不同)。在热处理过程中裂开不裂开和达到多少硬度没有关系,和工件的形状及热处理方式等有关系。中低碳钢一般采用正火。正火后得到珠光体组织,便于切削加工。 高碳钢,合金钢则采用退火(普通,球化,等温。) 调质是淬火加高温回火的双重热处理,其目的是使工件具有良好的综合机械性能。调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类,不管是碳钢还是合金钢,其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高,调质后工件的强度虽高,但韧性不够,如含碳量过低,韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能,一般含碳量控制在0.30~0.50%。调质淬火时,要求工件整个截面淬透,使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。通过高温回火,得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。小型工厂不可能每炉搞金相分析,一般只作硬度测试,这就是说,淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度,回火后硬度按图要求来检查。工件调质处理的操作,必须严格按工艺文件执行,我们只是对操作过程中如何实施工艺提些看法。1、 45钢的调质45钢是中碳结构钢,冷热加工性能都不错,机械性能较好,且价格低、来源广,所以应用广泛。它的最大弱点是淬透性低,截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。45钢淬火温度在A3+(30~50) ℃,在实际操作中,一般是取上限的。偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快,表面氧化减少,且能提高工效。为使工件的奥氏体均匀化,就需要足够的保温时间。如果实际装炉量大,就需适当延长保温时间。不然,可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。但保温时间过长,也会也出现晶粒粗大,氧化脱碳严重的弊病,影响淬火质量。我们认为,如装炉量大于工艺文件的规定,加热保温时间需延长1/5。因为45钢淬透性低,故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。工件入水后,应该淬透,但不是冷透,如果工件在盐水中冷透,就有可能使工件开裂,这是因为当工件冷却到180℃左右时,奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此,当淬火工件快冷到该温度区域,就应采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握,须凭经验操作,当水中的工件抖动停止,即可出水空冷(如能油冷更好)。另外,工件入水宜动不宜静,应按照工件的几何形状,作规则运动。静止的冷却介质加上静止的工件,导致硬度不均匀,应力不均匀而使工件变形大,甚至开裂。

  (运转世界大国龙腾 龙出东方 腾达天下 龙腾三类调心滚子轴承 刘兴邦CA CC E MB MA)

  常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般,退火、正火比调质时要稍好,具有较高的强度和较好的切削加工性,经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性,材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊,不太适合于气焊。焊前需预热,焊后应进行去应力退火。正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。该钢经调质处理后,其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢,但该钢淬透性较低,水中临界淬透直径为12~17mm,水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时,经调质或正火后,其力学性能相近,对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性,而大型零件,则以正火处理为宜,所以,此钢通常在调质或正火状态下使用。调质是有一个硬度范围的,一般在225—297HB之间。45#钢如果是调质处理,也就是淬火+高温回火,硬度最高应该在297HB,即31~32HRC吧!这是最理想状态。一般可能还达不到该值。45钢淬火,如果用水淬一般能够达到40----60HRC(根据水温及材料的大小),用油淬火一般在30----55HRC 之间(根据材料的厚度大小及淬火油的种类不同)。

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