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GCr15

GCr15是指一種合金含量較少的高碳鉻軸承鋼，經(jīng)過淬火加低溫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。

應(yīng)用領(lǐng)域有機(jī)床的滾珠絲桿、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴的噴口、柱塞、活門、襯套等。

概述

該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對(duì)形成白點(diǎn)敏感性能大，有回火脆性。

GCr15是一種最常用的高碳鉻軸承鋼，具有較高的淬透性，熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優(yōu)于GCr9，接觸疲勞強(qiáng)度高，有良好的尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性，冷變形塑性中等，切削性一般，焊接性差，對(duì)白點(diǎn)形成敏感，有第一類回火脆性。在滾珠軸承制造中，用以軋制壁厚12mm.外徑<250mm的H級(jí)至C級(jí)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(fù)荷.要求高耐磨性.高彈性極限.高接觸疲勞強(qiáng)度的其他機(jī)械零件及各種精密量具冷沖模等。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

中國GB/T18254-2016

日本JIS G4805:1991

美國ASTM A295:1998

統(tǒng)一數(shù)字代號(hào):B00150

化學(xué)成分

C:0.95-1.05

Mn:0.20-0.40

Si:0.15-0.35

S:≤0.020

P:≤0.027

Cr:1.30-1.65

Mo:≤0.10

Ni:≤0.30

Cu:≤0.25

Ni+Cu≤0.50

力學(xué)性能

供貨態(tài)硬度(HRC):25.8

抗拉強(qiáng)度(MPa):861.3

屈服強(qiáng)度(MPa):518.42

斷后伸長率(%):27.95

抗彎強(qiáng)度(MPa):1821.61

產(chǎn)品規(guī)格

熱處理

其熱處理制度為:鋼棒退火，鋼絲退火或830-840度油淬。

熱處理工藝參數(shù):

1.普通退火:790-810度加熱，爐冷至650度后，空冷--HB170-207

2.等溫退火:790-810度加熱，710-720度等溫，空冷--HB207-229

3.正 火:900-920度加熱，空冷--HB270-390

4.高溫回火:650-700度加熱，空冷--HB229-285

5.淬 火:860度加熱，油淬--HRC62-66

6.低溫回火:150-170度回火，空冷--HRC61-66

7.碳氮共滲:820-830度共滲1.5-3小時(shí)，油淬，-60度至-70度深冷處理 +150度至+160回火，空冷--HRC≈67

制造方法

對(duì)軸承鋼的冶煉質(zhì)量要求很高，需要嚴(yán)格控制硫、磷和非金屬夾雜物的含量和分布，因?yàn)榉墙饘賷A雜物的含量和分布對(duì)軸承鋼的壽命影響很大。夾雜物量愈高，壽命就越短。為了改善冶煉質(zhì)量，亦可采用真空冶煉，真空自耗精煉等新工藝來提高軸承鋼的質(zhì)量。

用途

用于制作各種軸承套圈和滾動(dòng)體.例如:制作內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、軋鋼機(jī)、鉆探機(jī)、礦山機(jī)械、通用機(jī)械,以及高速旋轉(zhuǎn)的個(gè)高載荷機(jī)械傳動(dòng)軸承的鋼球、滾子和套圈. 除做滾珠、軸承套圈等外，有時(shí)也用來制造工具，如沖模、量具。

6.化學(xué)成分 國標(biāo)、冶標(biāo)、日本標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號(hào)的化學(xué)成分見表6-7-24。

表6-7-24 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號(hào)的化學(xué)成分指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 鋼號(hào) 化 學(xué) 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

GB/T18254-2016 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 中國 美國 日本德國英國法國前蘇聯(lián)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

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

牌號(hào) 牌號(hào) 牌號(hào) 牌號(hào) 牌號(hào) 牌號(hào) 牌號(hào) 牌號(hào) 軸承鋼

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

特性

綜合性能良好.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勻,耐磨性能和接觸疲

勞強(qiáng)度高.熱加工性能好.含有較多的合金元素,價(jià)格比較便宜.GCr15鋼是高碳鉻軸承鋼中使用和生產(chǎn)量最多的牌號(hào),被世界廣泛采用.但是白點(diǎn)敏感性強(qiáng),焊接性能較差.

具有高而均勻的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件.

具有了軸承的耐磨性,也加強(qiáng)了頂也鋼性.GCr15鍛造工藝

噴射成形作為一項(xiàng)新穎的快速凝固技術(shù),在材料制造與加工方面顯示出巨大的優(yōu)勢.采用該技術(shù)制備了GCr15鋼、2.98wt﹪si超高碳鋼,以及Cu- 20wt﹪Fe原位復(fù)合材料,對(duì)它們的組織與性能進(jìn)行了研究.噴射成形GCr15鋼的鑄態(tài)組織為等軸細(xì)層狀珠光體,平均片間距為85nm ;油淬處理獲得的馬氏體片平均寬度為0.35μm.x射線衍射分析及TEM觀察表明,硬度隨回火溫度升高而下降與回火中ε碳化物析出及長大有關(guān).由CCT曲線測試獲得噴射成形GCrl5鋼的Ms(150℃)比母合金的Ms(250℃)低100℃,其主要原因是因?yàn)榍罢呋w中固溶的碳含量高于后者.噴射成形 GCr15鋼鑄態(tài)試樣的超塑延伸率優(yōu)于常規(guī)工藝制備的同種材料.首次利用噴射成形工藝制備了Cu-2Owt﹪Fe合金(SF).

注意

1 軸承鋼管用鋼的殘余銅含量(熔煉分析)應(yīng)不大于0.20%。

2 氧含量在鋼坯或鋼材上測定。

3 盤條用鋼的硫含量(熔煉分析)應(yīng)不大于0.020%。GCr15表示方法

① 鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管 ②鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí)，鋼號(hào)中一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字"1"，例如鋼號(hào)"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同。當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

③鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中標(biāo)出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。

④高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加"A"，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。

⑤專門用途的合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼號(hào)冠以(或后綴)代表該鋼種用途的符號(hào)。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼，鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。

重量計(jì)算方式

名稱(單位):圓鋼盤條(kg/m)計(jì)算公式:W= 0.006165 ×d×d符號(hào)意義:d = 直徑mm計(jì)算舉例:0.006165 ×100×100=61.65kg

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