gcr15轴承钢的特点有哪些

2019-11-19 09:16 来源：钢铁世界网作者：dengys

用Gleeble-3500热模仿实验机测试了GCr15(0.98%C、1.51%Cr)轴承钢连铸坯的高温力学功能,得出GCr15钢的零塑性温度为1 400 ℃,零强度温度为1 450 ℃,杰出塑性区为1 250～950 ℃,第Ⅲ脆性区为950～600 ℃,并用扫描电镜分析了塑性区与脆性区的断口描摹.研讨结果标明,GCr15钢连铸坯的矫直温度应操控≥950 ℃.
gcr15轴承钢的功能
轴承钢首要用于制作翻滚轴承的翻滚体和套圈。因为轴承应具有长寿数、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪音、高耐磨性等特性，因而要求轴承钢应具有：高硬度、均匀硬度、高弹性极限、高触摸疲惫强度、有必要的耐性、必定的淬透性、在大气的光滑剂中的耐腐蚀功能。为了到达上述功能要求，对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和散布、脱碳等要求严厉。轴承钢总体上向高质量、高功能和多种类方向开展。轴承用钢按特性及运用环境划分为：高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及专用的特种轴承材料。

为习惯高温、高速、高负荷、耐蚀、抗辐射的要求，需求研发一系列具有特殊功能的新式轴承钢。为了下降轴承钢的氧含量，开展了真空冶炼、电渣重熔、电子束重熔等轴承钢的冶炼技能。而大批量轴承钢的冶炼由电弧炉熔炼，开展成各种类型初炼炉加炉外精粹。现在，选用容量大于60吨初炼炉＋lf／vd或rh＋连铸＋连轧工艺出产轴承钢，以到达高质量、高功率、低能耗之意图。在热处理工艺方面，由车底式炉、罩式炉开展成接连可控气氛退火炉热处理。现在，接连热处理炉型最长为 150m，加工出产轴承钢的球化安排安稳和均匀，脱碳层小，耗费能量低。

20世纪70时代以来，跟着经济开展和工业技能进步，轴承的运用规模扩展；而国际贸易的开展，又推动了轴承钢标准国际化和新技能、新工艺及新配备的开发和运用，功率高、质量高、本钱低的配套技能和工艺配备应运而生。日本和德国等均建成了高洁净度、高质量的轴承钢出产线，使钢的产值敏捷增加，钢的质量和疲惫寿数大幅度进步。日本和瑞典出产的轴承钢的氧含量降到10ppm以下。80时代晚期，日本山阳特钢公司的先进水平为5.4ppm，到达了真空重熔轴承钢的水平。

轴承的触摸疲惫寿数对钢安排的均匀性十分灵敏。进步洁净度(削减钢中的杂质元素和夹杂物含量)，促进钢中的非金属夹杂物和碳化物细微均匀散布，能够进步轴承钢的触摸疲惫寿数。轴承钢运用状态下的安排应是回火马氏体基体上均匀散布着细微的碳化物颗粒，这样的安排能够赋予轴承钢所需求的功能。高碳轴承钢中的首要合金元素有碳、铬、硅、锰、钒等。

怎么取得球化安排是轴承钢出产中的重要问题，控轧控冷是先进轴承钢的重要出产工艺。经过控轧或轧后快冷消除了网状碳化物，取得适宜的准备安排，能够缩短轴承钢球化退火时刻，细化碳化物，进步疲惫寿数。近年来，俄罗斯和日本选用低温控轧(800℃～850℃以下)，轧后选用空冷加短时刻退火，或彻底撤销球化退火工艺，就可得到合格的轴承钢安排。轴承钢的650℃温加工也是新式技能。共析钢或高碳钢热加工前若具有细晶粒安排或在加工进程能构成细晶粒，则在(0.4～0. 6)熔化温度规模内，在必定应变速率下，出现出超塑性。美国海军研讨院(nsp)对5 2100钢进行了650℃温加工实验标明，在650℃下真应变 2.5不发生开裂。因而，有可能以650℃温加工来替代高温加工并与球化退火工艺结合起来，这对简化设备和工序、节省能源、进步质量有重要意义。

在热处理方面，在进步球化退火质量，取得细微、均匀、球形的碳化物以及缩短退火时刻或撤销球化退火工序的研讨方面有了开展，即盘条出产选用两次安排退火，将拉拔后的720℃～730℃再结晶退火改为760 ℃的安排退火。这样能够得到硬度低、球化好、无网状碳化物的安排，要害要确保中间拉拔减面率≥14％。该工艺使热处理炉的功率进步25％～30％。接连式球化退火热处理技能是轴承钢热处理的开展方向。

各国都在研讨和开发新式轴承钢，扩展运用和替代传统的轴承钢。如快速渗碳轴承钢，经过改动化学成分来进步渗碳速度，其间碳含量由传统的0.08％～0.20％进步到0.45％左右，渗碳时刻由7小时缩短到30 分钟。开发了高频淬火轴承钢，用普通中碳钢或中碳锰、铬钢，经过高频加热淬火来替代普通轴承钢，既简化了出产工序又下降了本钱，并进步了运用寿数。日本研发的gcr465、scm465疲惫寿数比suj—2高2～4倍。因为在高温、腐蚀、光滑条件恶劣的环境下运用轴承愈来愈多，曩昔运用的m50(crmo4v)、440c(9cr18mo)等轴承钢已不能满意运用要求，急需研发加工功能好、本钱低、疲惫寿数长、能合适不同意图和用处的轴承用钢，如高温渗碳钢 m50nil、易加工不锈轴承钢50x18m以及陶瓷轴承材料等。

针对gcr15simn钢淬透性低的缺点，我国开发了高淬透性和淬硬性轴承钢gcr15simo，其淬硬性hrc≥60，淬透性j60≥25mm。gcr15simo的触摸疲惫寿数l10和l50别离比gcr15si mn进步73％和68％，在相同运用条件下，用g015simo钢制作的轴承的运用寿数是gcr15simo钢的两倍。近年来，我国还开发了能节省能源、节省资源和抗冲击的gcr4轴承钢。与gcr15比较，gcr4的冲击值进步了66％～104％，开裂耐性进步了67％，触摸疲惫寿数l10进步了12％。gcr4钢轴承选用高温加热—表面淬火热处理工艺。与全淬透的gcr15钢轴承比较，gcr4钢轴承的寿数显着进步，可用于重载高速列车轴承。

往后轴承钢首要向高洁净度和功能多样化两个方向开展。进步轴承钢的洁净度，特别是下降钢中的氧含量，能够显着延伸轴承的寿数。氧含量由28ppm下降到5ppm，疲惫寿数能够延伸1个数量级。为了延伸轴承钢的寿数，人们多年来一向致力于开发运用精粹技能来下降钢中的氧含量。经过不懈的尽力，轴承钢中的最低氧含量已从20世纪60 时代的28ppm 下降到90时代的5ppm。现在，我国能够将轴承钢中的最低氧含量操控在 10ppm左右。轴承运用环境的改变要求轴承钢有必要具有功能的多样化。如设备转速的进步，需求准高温用(200℃以下)轴承钢(一般选用在 suj2钢的基础上进步si含量、增加v和nb的方法来到达抗软化和安稳尺度的意图)；腐蚀运用场合，需求开发不锈轴承钢；为了简化工艺，应该开发高频淬火轴承钢和短时渗碳轴承钢；为了满意航空航天的需求，应开发高温轴承钢。

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