轴承钢GCr15棒材 GCr15圆钢 南钢退火GCr15

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合金结构钢又称合结钢，是在碳素结构基础上，加入5以下的一种或几种元素。钢中加入合金元素，首先是提高了钢的淬透性，保证钢经过热处理后获得良好的综合机械性能，具有高的强度和足够的韧性。由于具有合适的淬透性，经适宜的金属热处理后，显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体，因而具有较高的抗拉强度和屈强比（一般在0.85左右），较高的韧性和疲劳强度，和较低的韧性－脆性转变温度，可用于制造截面尺寸较大的机器零件。

合金元素作用
①增大钢的淬透性。淬透性是指钢淬火时，从表层起淬成马氏体层的深度，是取得良好综合性能的主要参数。除Co外，几乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用 强，其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于奥氏体中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的回火过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散，因而在同样温度下和碳素钢相比，一般均起到延迟马氏体的分解和碳化物的聚集长大作用，从而提高钢的回火稳定性,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著，Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的钢，在500～600℃回火时，析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等,代替部分较粗大的合金渗碳体,使钢的强度不再下降反而升高,即出现二次硬化（见回火）。Mo对钢的回火脆性有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。Ni以固溶强化方式强化铁素体；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的屈服强度；碳的强化作用 显著。此外，加入这些合金元素，一般都细化奥氏体晶粒，增加晶界的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂，Ni改善钢的韧性；Mn易使奥氏体晶粒粗化，对回火脆性敏感；降低P、S含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用（见金属的强化）。

分类
1、根据热处理工艺的不同大体分为：
（1）调质结构钢：许多重要零件如轴类、连杆、重要螺栓等，多是在承受很大的交变应力和冲击负荷等多种复合应力下工作，因此要求有较高的强度和韧性的综合机械性能。为了达到上述要求，钢件必须经过淬火及高温回火处理（即调质处理），淬火处理得马氏体组织，然后高温回火得到索氏体组织。调质钢的含碳量在0.3－0.5之间，碳量低不易淬硬，回火后得不到所需强度；碳量高则韧性低，在使用中发生脆性断裂。
（2）表面硬化钢：制成的零件通过某种热片处理可以得到坚硬耐磨的表面层和柔韧适当的心部。如齿轮为了传递扭矩，必须有足够强度，在换挡过程中又承受冲击负荷，又要求有韧性，在啮合过程中，齿轮又承受强烈的磨损而就有耐磨性因此，齿轮应具有整体强度高和“表硬内韧”的性能。

2、按热处理工艺，主要有：
（1）受用低碳钢渗碳淬火：含碳量一般在0.10－0.25之间，以保证零件心部有良好的韧性。作渗碳用的合结钢加入＜2‘铬、＜4.5镍、2锰、0.001－0.004硼，可以提高钢的淬透性，改善零件心部组织和性能外，还能提高渗碳层的强度和塑性；有时还加入微量的钛、钒等元素，起细化晶粒，防止渗碳时发生过热的影响。
（2）采用渗氮处理：合结钢中含有铝的钢如38CrMoAL属渗氮钢。铝可和氮化合形成氮化铝，增加表面硬度和耐磨。
（3）采用碳钢高频感应加热表层淬火：合金结构钢按治金质量分为优质钢和高级优质钢（钢号后加“A”）；用途分为压力加工（热压力加工或冷压力加工）和切削加工用钢；按供应状态分为不热处理、正火、退火或高温回火。 

GCr15

GCr15是指一种合金含量较少的高碳铬轴承钢，经过淬火加低温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。

应用领域有机床的滚珠丝杆、涡轮喷气发动机喷嘴的喷口、柱塞、活门、衬套等。

概述

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。

GCr15是一种 常用的高碳铬轴承钢，具有较高的淬透性，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 类回火脆性。在滚珠轴承制造中，用以轧制壁厚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。

执行标准

中国GB/T18254-2016

日本JIS G4805:1991

美国ASTM A295:1998

统一数字代号:B00150

化学成分

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

力学性能

供货态硬度(HRC):25.8

抗拉强度(MPa):861.3

屈服强度(MPa):518.42

断后伸长率(%):27.95

抗弯强度(MPa):1821.61

产品规格

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

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，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

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 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. 次利用喷射成形工艺制备了Cu-2Owt﹪Fe合金(SF).

注意

1 轴承钢管用钢的残余铜含量（熔炼分析）应不大于0.20%。

2 氧含量在钢坯或钢材上测定。

3 盘条用钢的硫含量（熔炼分析）应不大于0.020%。GCr15表示方法

① 钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr、25Cr2MoVA合金管　②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量<1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字"1"，例如钢号"12CrMoV"和"12Cr1MoV"，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。

③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。

④高级优质钢应在钢号 后加"A"，以区别于一般优质钢。

⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以（或后缀）代表该钢种用途的符号。例如铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

重量计算方式

名称（单位）：圆钢 盘条（kg/m）计算公式：W= 0.006165 ×d×d符号意义：d = 直径mm计算举例：0.006165 ×100×100=61.65kg

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