GCr15性能要求

1、材料名称：轴承钢牌号： GCr15A 标准： YB 9-1968特性及适用范围： 轴承钢全名叫滚动轴承钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，高硬度，高耐磨性及一定韧性， 淬透性好，对硫和磷控制极严，是一种高级优质钢，可做冷做摸具钢。比重： 7.81 铬轴承钢 最常用的是 GCr15 。使用量占轴承钢的绝大部分。添加 Mn 、Si、Mo 、V 的轴承钢 在铬轴承钢中加入 Si、Mn 可提高淬透性，如 GCr15SiMn 、 GCr15SiMnMoV 等。为了节铬，加入Mo 、 V 可得到无铬轴承钢。如 GSiMnMoV 、GSiMnMoVRE 等，其性能与 GCr15 相近。GCr15A 是 GCr1

2、5 钢经过电渣重熔的一种精密专用轴承钢。具有高纯度、高密度，碳化物 均匀性好的特点，疲惫性能优于普通 GCr15 轴承钢。适宜制造军用轴承产品，专用轴承、 航空发动机轴承、精密仪表、精密主轴轴承等。化学成份：碳 C : 0.95 1.05 硅 Si: 0.15 0.35 锰 Mn ：0.20 0.40 硫 S : < 0.020磷 P : < 0.027铬 Cr：1.301.60 镍 Ni : < 0.30铜 Cu: < 0.25力学性能：抗拉强度 d b （MPa： 1902冲击功 Akv （J） ： 26 硬度 ： 63HRC 试样尺寸：某试样轴承钢锻造温度（ 1

3、）始锻温度： 1150（1120）终锻温度： 850（800）度。 （2）锻造前清除表面缺陷，尽量预热后在快速加热。（ 3）温加工时，应避免 200400度的蓝脆区。 热加工时，应避免进入高温脆区 （大于 1250）。 应尽量避免进入热脆区（ 800950 度）。锻后热处理（1）锻后 预先热处理（球化退火） 最终热处理（淬火 +低温回火）（ 2）球化退火目的：降低硬度，便于加工，为淬火做准备。球化退火过程：加热到 750770 度，保温一定时间，在缓慢冷却到 600 度以下空冷。热处理规范及金相组织：普通退火： 790-810 度加热，炉冷至 650 度后，空冷 HB170-207等温退火：

4、790-810 度加热， 710-720 度等温，空冷 HB207-229 球化退火：轴承钢预先热处理是球化退火。其目的不仅是降低钢的硬度，以利于切削加工， 更重要的是获得细的球状球光体和均匀分布的过剩的细粒状碳化物， 为零件的最终热处理做 组织准备。高碳铬轴承钢的球化退火是为了获得铁素体基体上均匀分布着细、 小、匀、 圆的碳化物颗粒 的组织， 为以后的冷加工及最终的淬回火作组织准备。 传统的球化退火工艺是在略高于 Ac1 的温度（如 GCr15为780810 C）保温后随炉缓慢冷却（25C /h）至650 C以下出炉空冷。 该工艺热处理时间长（ 20h 以上），且退火后碳化物的颗粒不均匀，影

5、响以后的冷加工及最 终的淬回火组织和性能。 之后， 根据过冷奥氏体的转变特点， 开发等温球化退火工艺： 在加 热后快冷至Ar1以下某一温度范围内（690720C）进行等温，在等温过程中完成奥氏体向 铁素体和碳化物的转变， 转变完成后可直接出炉空冷。 该工艺的优点是节省热处理时间 （整 个工艺约 1218h） , 处理后的组织中碳化物细小均匀。 另一种节省时间的工艺是重复球化退 火：第一次加热到810C后冷却至650C,再加热到790C后冷却到650C出炉空冷。该工艺 虽可节省一定的时间，但工艺操作较繁。各种轴承钢淬火 +低温回火及硬度表钢号 淬火温度及淬火介质 低温回火 硬度 HRCGCR6

6、800820 水或油 150170 6264GCR9 800830 水或油 150170 6264GCR9SIMN 810820 水或油 150160 6264GCR15 820846 油 150160 6264GCR15SIMN 800840 油 150170 6264（三）淬火及淬火介质（ 1 ）淬火颜色（经验） 白色最硬而脆，黄色硬而韧，兰色软而韧。（ 2） 淬火介质A 水：一般温度不超过 40 度，不得有油，肥皂等杂质。B 盐及碱的水溶液：水中加百分之 510 的盐或碱。 盐溶液冷却速度是水的十倍，硬度高而均匀， 但组织应力大， 有一定的锈蚀作用。 温度小于60 度无油轴承。碱溶液（苛

7、性纳水溶液）腐蚀性大，适应范围小。C 油：包括机油，锭子油，变压器油，柴油等。可减小变形与开裂。不适用碳钢。油温度：在 6080 度，最高不超过 100120 度。（四）回火温度 轴承钢采用低温回火。温度： 150250 度。可在保持高硬度和高耐磨性的前提下，降低内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏。硬度HRC : 5864。热处理规范及金相组织：热处理规范：850860C淬火，油冷；160C回火2h。金相组织：回火马氏体。3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 一一HRC62-666低温

8、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HRQ 67冷处理工艺淬火后在室温停留：淬火后，一定要使套圈内外均匀冷至室温后进行冷处理，否则容易开裂，冷至室温后马上冷处理(一般不超过30min),否则会中止奥氏体向马氏体的转变。冷处理温度：冷处理的温度主要根据钢的马氏体转变终止温度Mf,另外还要考虑冷处理对机械性能的影响及工艺性等因素。对于GCr15钢，冷处理选用-70 C；精度要求不甚高的套圈或设备有限制时，冷处理温度可选为-40-70C;超精密轴承，可在-70 C-80C之

9、间进行冷处理。过冷的温度影响轴承冲击疲劳和接触寿命。冷处理保温：虽然大量马氏体的转变是在冷到一定温度倾刻间完成的，但为使一批套圈表面与心部都均匀达到冷处理温度，需要一定的保温时间，一般为11.5h。冷处理后的回火：套圈冷处理后放在空气中，其温度缓慢升至室温后及时进行回火。温升不能太快，否则容易开裂；回火及时，否则套圈内部较大的残余应力会导致套圈开裂，一般不超过2h。5.热处理及组织性能 轴承钢的热处理主要为球化退火、淬火和低温回火。(1)(2)淬火和低温回火 淬火温度要求十分严格，温度过高会过热，晶粒长大，使韧性和疲劳 强度下降，且易淬裂和变形；温度过低，则奥氏体中溶解的铬量和碳量不够，钢淬火

10、后硬度不足。GCr15钢的淬火温度严格控制在 820C840C范围内，回火温度一般为150C160C。祥典爲度FlGCr15钢淬火温度对机械性能的影响轴承钢淬火后的组织为极细的回火马氏体、均匀分布的粒状碳化物以及少量残余奥氏体。GCr15钢淬火、回火后的显微组织精密轴承必须保证在长期存放和使用中不变形。引起变形和尺寸变化的原因主要是存在有内应力和残余奥氏体发生转变。为了稳定尺寸，淬火后可立即进行冷处理”（-60 C-50C）,并在回火和磨削加工后， 进行低温时效处理 （120C130C,保温5小时10小时）。钢种钢号化学成分/ （%）热处理机械性能CMnSiCrNi其他淬火温度回火温度b b/

11、MPab 0.2/MPa5 /%0书/%HB°CC淬火介质回火介质38CrA0.34 0.50.17 0.8860油590油9508001250169 3210.420.80.371.140CrA0.35 0.50.17 0.8850油590油10008009452673020.460.80.371.130CrMnSiA0.28 0.80.90.8880油550油110085010453023630.351.11.21.137CrNi3A0.33 0.25 0.17 1.23.0820550油油11001000950> 269调0.410.550.371.63.538CrMoA

12、IA0.15 质0.35 0.30.17 1.35 0.25MO940油64010008501550306332钢0.420.60.371.650.71.1Al40CrNiMoA0.36 0.50.17 0.61.25 0.15 860油580油109097015583063320.440.80.370.91.750.25MO30Ni4CrMoA0.26 0.20.11.23.30.30.330.60.41.54.30.6MO35Cr2Ni4MoA0.30.30.15 1.63.50.25 0.40.60.42.04.20.6MO渗15CrA0.150.7860油160空60040015502

13、112981.0碳20MnV0.201.21.50.1V800油200空8506501450钢12CrNi3A0.10.30.6 3.0860油1609507001155220 2670.160.60.90.20.3MO0.16 0.9 880200空20MnMoB0.241.20.001 油110090010500.005B16Cr2MnTiA0.13 1.01.05 < 0.250.06 830油170空110088011.553306 4010.181.31.800.12Ti12Cr2Ni4A0.10 0.31.25 3.25 800油160空10008801255291 3910

14、.150.61.653.6520SiMnMoVA0.30.4MO0.17 1.30.5 < 0.25900油200空115095010500.241.60.80.15 0.25V18CrNi4A0.15 0.3< 0.350.83.70.05V0.200.61.14.318Cr2Ni4WA0.14 0.25 1.35 4.0 0.8870油160空11508501145341 4010.200.551.654.41.2W0.37 0.81.21.20.07 0.45 92040CrMnSiMoV0.421.21.61.50.12V0.6MO油200194313.745.40.30

15、40CrNi2Si2MoVA0.38 0.60 1.45 0.71.65 0.50MO871油300(空> 186,151>8> 30< 2410.430.901.800.952.00(300M)> 0.05V（二次）超0.2高40CrNiMoA0.37 0.6 0.20.71.65 0.3MO900油23018201560830(AISI4340)0.440.80.350.92.00.4 强0.5MO0.32 1.60 1.45 0.1920度35Si2Mn2MoV0.381.901.750.2V油2501840158012460.27 1.52.00.05 0

16、.4 0.55 950钢30Si2Mn2MoWV0.312.02.50.15V0.6W0.75MO油250> 190150)10250.26 1.00 0.9 0.9 1.490030CrMnSiNi2A0.381.301.21.21.8油2501700153013.5492.00.32 0.80.81.32.5Mo1020GC-190.371.21.21.7油550189510.546.50.4 0.5V0.62 0.9 0.17 87065Mn0.71.20.37油460130012005258700.57 0.6 1.5油/60Si2Mn460130012005250.650.92

17、.0水0.66 0.6 2.486070Si3MnA0.740.92.8油420180016005200.46 0.5 0.17 0.80.1850弹50CrVA0.540.80.371.102.2V油5201300110010450.61 0.71.50.8850簧65Si2MnWA0.691.02.01.2W油420190017005200.3钢55SiMnMoVNb0.52 1.00.4 0.08 0.4Mo880油530> 1401300 >7> 350.61.30.70.15V0.01 0.03Nb0.001 0.005B0.56 0.6 1.687060Si2MnBRE0.640.92.00.15 油460> 160)> 140> 2(0.2RE8101.05 0.15 0.20.4 水/62GCr6155空1.150.350.40.7油64(HRC)8201.00.15 0.20.9 水/62GCr9160空1.10.350.41.2油64(HRC)8201.00.9 0.4 0.9 水/62轴GCr9S