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　　國產模具鋼材出廠狀態、相關參數和注意事項

　　

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　　GCr15概述

　　

　　GCr15鋼是一種合金含量較少、具有良好性能、應用廣泛的高碳鉻軸承鋼。經過淬火加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。該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對形成白點敏感性能大，有回火脆性。實際就是Cr15。

　　

　　GCr15是一種常用的高鉻軸承鋼，具有高的淬透性，熱處理后可獲得高而均勻的硬度。耐磨性優于GCr9，接觸疲勞強度高，有良好的尺寸穩定性和抗蝕性，冷變形塑性中等，切削性一般，焊接性差，對白點形成敏感，有類回火脆性。在滾珠軸承制造中，用以雜質壁厚12mm.外徑<250mm的H級至C級的軸承套，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荷.要求高耐磨性.高彈性極限.高接觸疲勞強度的其他機械零件及各種精密量具冷沖模等。如機床的滾珠絲桿，渦輪噴氣發動機噴嘴的噴口.柱塞.活門.襯套等。

　　

　　GCr15執行標準

　　

　　中國GB/T-2002

　　

　　日本JISG4805:1991

　　

　　美國ASTMA295:1998

　　

　　統一數字代號:B

　　

　　GCr15化學成分

　　

　　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

　　

　　GCr15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：

　　

　　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，油淬，-60度至-70度深冷處理+150度至+160回火，空冷——HRC≈67

　　

　　生產制造方法

　　

　　對軸承鋼的冶煉質量要求很高，需要嚴格控制硫、磷和非金屬夾雜物的含量和分布，因為非金屬夾雜物的含量和分布對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量。

　　

　　GCr15用途

　　

　　用于制作各種軸承套圈和滾動體.例如:制作內燃機、電動機車、汽車、拖拉機、機床、軋鋼機、鉆探機、礦山機械、通用機械,以及高速旋轉的個高載荷機械傳動軸承的鋼球、滾子和套圈.除做滾珠、軸承套圈等外，有時也用來制造工具，如沖模、量具。

　　

　　化學成分國標、冶標、日本標準中主要鋼號的化學成分見表6—7—24。

　　

　　表6-7-24有關標準中主要鋼號的化學成分指標

　　

　　標準號鋼號化學成分%CSiMnPSCrMoNi

　　

　　GB/T3086-829Cr180.90-1.00<0.80 <0.80 <0.035 <0.030 17.00- 19.00

　　

　　GB/T3203-82G20CrMo0.17-0.230.20-0.350.65-0.95<0.030 <0.030 0.35- 0.65 0.08- 0.15

　　

　　YB(T)1-91GCr150.95-1.050.15-0.350.25-0.45<0.025 <0.025 1.40- 1.65 <0.30

　　

　　JISG4805-90(96)SVJI0.95-1.100.15-0.35<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國際標準化組織

　　

　　GBASTJISDIN，DINENBS，BSENNP，NPENTOCLISO630

　　

　　牌號牌號牌號牌號牌號牌號牌號牌號軸承鋼

　　

　　GCrSUJ1GCrSUJ2100Cr6100Cr6wx1519Cr18Mo440CSUS440CZ100CD17

　　

　　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

　　

　　勞強度高.熱加工性能好.含有較多的合金元素,價格比較便宜.GCr15鋼是高碳鉻軸承鋼中使用和生產量多的牌號,被世界廣泛采用.但是白點敏感性強,焊接性能較差.

　　

　　具有高而均勻的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受負荷較大的小截面調質件和應力較小的大型正火零件.

　　

　　具有了軸承的耐磨性,也加強了頂也鋼性.GCr15鍛造工藝

　　

　　噴射成形作為一項新穎的快速凝固技術,在材料制造與加工方面顯示出巨大的優勢.采用該技術制備了GCr15鋼、2.98wt﹪si超高碳鋼,以及Cu-20wt﹪Fe原位復合材料,對它們的組織與性能進行了研究.噴射成形GCr15鋼的鑄態組織為等軸細層狀珠光體,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.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℃,其主要原因是因為前者基體中固溶的碳含量高于后者.噴射成形GCr15鋼鑄態試樣的超塑延伸率優于常規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）應不大于0.020%。GCr15表示方法

　　

　　①鋼號開頭的兩位數字表示鋼的碳含量，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，除個別微合金元素外，一般以百分之幾表示。當平均合金含量<1.5%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號后亦可標以數字"1"，例如鋼號"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。當合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時，在元素符號后面應標明含量，可相應表示為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，仍應在鋼號中標出。例如20MnVB鋼中。釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。

　　

　　④高級優質鋼應在鋼號后加"A"，以區別于一般優質鋼。

　　

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

　　

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