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Gcr15无缝钢管主要特性及用途

文章出处:作者:人气:发表时间:2018-10-3 9:52:12


Gcr15无缝钢管主要特性及用途
  
 


GCr15钢是高碳铬轴承钢的代表钢种,综合性能良好。淬火和回火后硬度高而均匀,耐磨性、抗解除疲劳强度高。热加工性好。球化退火后有良好的可加工性,但对形成白点敏感。主要用于制造内燃机、电机车、机床、拖拉机、轧钢设备、钻探机、铁道车辆以及矿山机械等传动轴上的钢球、滚子和轴套等。
 


中文名 GCr15钢 外文名 High-carbon chromium bearing steel 特    点 综合性能良好 标准号 GB/T 18254-2002 属    性 高碳铬轴承钢 领    域 金属材料学


 


Gcr15无缝钢管执行标准:
 
中国:GB/T 18254 - 2002
 
日本:JIS G4805 - 2008
 
美国:ASTM A295/A295M - 2014

 


Gcr15无缝钢管化学成分
 
GCr15钢按(GB/T 18254-2002)标准,化学成分如下表:


C

Si

Mn

Cr

Mo

P

S

Ni

Cu

Ni+Cu

 


0.95
 
~
 
1.05
 

0.15
 
~
 
0.35
 

0.25
 
~
 
0.45
 

1.40
 
~
 
1.65
 


 
0.10
 

不大于
 
0.025
 

不大于
 
0.025
 

不大于
 
0.30
 

不大于
 
0.25
 

不大于
 
0.50
 

 


Gcr15无缝钢管热处理工艺
 
1、不完全退火:加热770~790℃,保温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷,硬度要求187~229HBS,工艺特点Ac1=745℃,Accm=900℃,加热温度应在Ac1~Accm之间。
 
2、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,硬度要求187~229HBS,工艺特点加热温度应在Ac1~Accm之间,等温温度应低于Ar1=700℃线20℃,以获得粒状珠光体组织。
 
3、去应力退火:加热600~700℃,保温,炉冷,模具钢硬度要求187~229HBS,工艺特点消除残余应力,消除加工硬化。
 
4、正火:加热930~950℃,保温,空气,硬度要求为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。
 
5、下贝氏体等温淬火:加热855~875℃,保留50-70min,220-240℃硝盐浴等温3-4小时,后70-80℃热水冲洗,硬度要求58~62HRC。对于大型轴承零件,还需进行260℃回火,保温2.5小时。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。
 
6、下贝氏体等温淬火:加热830~850℃,240~300℃硝盐浴等温,后出浴空冷,硬度要求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。
 
7、回火:加热150~190℃,保温2h,炉冷,硬度58~62HRC,工艺特点为强调硬度取下限,强调韧性取上限。
 
8、调质:淬火加热840~860℃,油冷,回火加热660~680℃,保温后炉冷或空冷,硬度要求为197~217HBS,特点是高温淬火可以消除碳化物组织的缺陷,高温回火得到的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。
 

GCr15
8、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硬度要求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。
 9、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,硬度要求1665HV,渗层厚度0.01056mm。提高表面硬度、耐磨性与耐腐蚀性。
 
10、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,硬度要求2500HV0.1,工艺特点为渗层厚度0.020mm,提高表面硬度,耐磨性。

 


Gcr15无缝钢管力学性能
 
1、淬火温度的影响。GCr15钢的正常淬火加热温度为830-860℃,多用油冷,最佳淬火加热温度为840℃,淬火后的硬度达到63-65HRC。在实际生产条件下,根据模具有效截面尺寸和淬火介质的不同,所用的淬火温度可稍有差别。如尺寸较大或用硝盐分级淬火的模具,宜选用较高淬火温度(840-860℃),以便提高淬透性,获得足够的淬硬层深度和较高的硬度;尺寸较小或用油冷的模具一般选用较低的淬火温度(830-850℃)。相同规格的模具,在箱式炉中加热应比盐浴炉加热温度稍高。
 
2、回火温度的影响。随着回火温度升高,回火后的硬度下降。回火温度超过200℃后,将进入第一类回火脆性区。所以,GCr15钢的回火温度一般为160-180℃。
 

 

Gcr15无缝钢管主要特性及用途
 
淬火和回火后硬度高而均匀,耐磨性、抗解除疲劳强度高。热加工性好。球化退火后有良好的可加工性,但对形成白点敏感。可用于制造壁厚≤12m、外径≤250mm的各种轴承套圈;也用于尺寸范围较宽的滚动体,如钢球、圆锥滚子、圆柱滚子、球面滚子、滚针等;还用于制造模具、精密量具以及其他要求高耐磨性、高弹性极限和高接触疲劳强度的机械零件。主要用于制造内燃机、电机车、机床、拖拉机、轧钢设备、钻探机、铁道车辆以及矿山机械等传动轴上的钢球、滚子和轴套等 。