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GCr15

概述

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。

执行标准:

　　中国GB/T18254-2002

　　日本JIS G4805:1991

　　美国ASTM A295:1998

　　统一数字代号:B00150

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

热处理

　　其热处理制度为：钢棒退火，钢丝退火或830-840度油淬。

　　热处理工艺参数：

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

2.等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷——HB207-229

3.正火：900-920度加热，空冷——HB270-390

4.高温回火：650-700度加热，空冷——HB229-285

5.淬火：860度加热，油淬——HRC62-66

6.低温回火：150-170度回火，空冷——HRC61-66

7.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——HRC≈67

生产制造方法

　　对轴承钢的冶炼质量要求很高，需要严格控制硫、磷和非金属夹杂物的含量和分布，因为非金属夹杂物的含量和分布对轴承钢的寿命影响很大。夹杂物量愈高，寿命就越短。为了改善冶炼质量，近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔，亦可采用真空冶炼，真空自耗精炼等新工艺来提高轴承钢的质量。  

用途

　　用于制作各种轴承套圈和滚动体.例如:制作内燃机、电动机车、汽车、拖拉机、机床、轧钢机、钻探机、矿山机械、通用机械,以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈.除做滚珠、轴承套圈等外，有时也用来制造工具，如冲模、量具。

6.化学成分国标、冶标、日本标准中主要钢号的化学成分见表6—7—24。

　　表6-7-24有关标准中主要钢号的化学成分指标

　　标准号钢号化学成分% 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

　　品名中国美国日本德国英国法国前苏联国际标准化组织

GB AST JIS DIN，DINEN BS，BSEN NP，NPEN TOCL ISO630

　　牌号牌号牌号牌号牌号牌号牌号牌号轴承钢

GCr9 51100 SUJ1 GCr15 52100 SUJ2 100Cr6 100Cr6 wx15 1 9Cr18Mo 440C SUS440C Z100CD17

特性

　　综合性能良好.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匀,耐磨性能和接触疲

　　劳强度高.热加工性能好.含有较多的合金元素,价格比较便宜.GCr15钢是高碳铬轴承钢中使用和生产量最多的牌号,被世界广泛采用.但是白点敏感性强,焊接性能较差.

　　具有高而均匀的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受负荷较大的小截面调质件和应力较小的大型正火零件.

　　具有了轴承的耐磨性,也加强了顶也钢性.GCr15锻造工艺

　　喷射成形作为一项新颖的快速凝固技术,在材料制造与加工方面显示出巨大的优势.采用该技术制备了GCr15钢、2.98wt﹪si超高碳钢,以及Cu- 20wt﹪Fe原位复合材料,对它们的组织与性能进行了研究.喷射成形GCr15钢的铸态组织为等轴细层状珠光体,平均片间距为85nm ;油淬处理获得的马氏体片平均宽度为0.35μm.x射线衍射分析及TEM观察表明,硬度随回火温度升高而下降与回火中ε碳化物析出及长大有关.由CCT曲线测试获得喷射成形GCrl5钢的Ms(150℃)比母合金的Ms(250℃)低100℃,其主要原因是因为前者基体中固溶的碳含量高于后者.喷射成形GCr15钢铸态试样的超塑延伸率优于常规工艺制备的同种材料.首次利用喷射成形工艺制备了Cu-2Owt﹪Fe合金(SF).

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