滚动轴承的热处理工艺设计
热处理专科毕业设计GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析
GCr15轴承钢球的热处理工艺及缺陷分析摘要：本论文重点对GCr15轴承钢球热处理工艺的设计进行了讨论，同时对热处理后其可能存在的热处理工艺缺陷进行了分析。
钢球在不同热处理工艺下虽然都能达到其使用要求，但所需的成本却大不相同，因此在满足其使用要求的同时也应该注意生产成本。
热处理常常因操作、原材料等产生缺陷，但只要有正确的热处理工艺并严格按工艺进行加工热处理缺陷也是可以避免的，即使产生了缺陷也可以采取相应的措施及时修复缺陷。
关键词：GCr15 轴承钢球热处理设计热处理工艺热处理缺陷引言滚动轴承是机械工业十分重要的基础标准件之一;滚动轴承依靠元件间的滚动接触来承受载荷，与滑动轴承相比:滚动轴承具有摩擦阻力小、效率高、起动容易、安装与维护简便等优点。
缺点是耐冲击性能较差、高速重载时寿命低、噪声和振动较大。
图 1 轴承及钢球实物图滚动轴承的基本结构（图 1）：内圈、外圈、滚动体和保持架等四部分组成。
常用的滚动体有球、圆柱滚子、滚针、圆锥滚子。
轴承的内、外圈和滚动体，一般是用轴承钢（如GCr15、GCr15SiMn）制造，热处理后硬度应达到61～65HRC。
当滚动体是圆柱或滚针时，有时为了减小轴承的径向尺寸，可省去内圈、外圈或保持架，这时的轴颈或轴承座要起到内圈或外圈的作用。
为满足使用中的某些需要，有些轴承附加有特殊结构或元件，如外圈带止动环、附加防尘盖等。
滚动轴承钢球的工作条件极为复杂，承受着各类高的交变应力。
在每一瞬间，只有位于轴承水平面直径以下的那几个钢球在承受载荷，而且作用在这些钢球的载荷分布也不均匀。
力的变化由零增加到最大，再由最大减小到零，周而往复得增大和减小。
在运转过程中，钢球除受到外加载荷外，还受到由于离心力所引起的载荷，这个载荷随轴承转速的提高而增加。
滚动体与套圈及保持架之间还有相对滑动，产生相对摩擦。
滚动体和套圈的工作面还受到含有水分或杂质的润滑油的化学侵蚀。
在某些情况下，轴承零件还承受着高温低温和高腐蚀介质的影响。
CAPP技术在轴承热处理工艺中的应用
约能源,制氮机品种规格齐全,可与各种炉型配套,任何生产规模皆可使用。
4.2 在退火方面适当推广随着高速镦锻和精密模锻等新工艺的应用,锻件尺寸精度将大为提高,因此,减少退火过程中氧化损耗就显得很必要。
轴承零件保护退火已引起行业重视,并有生产应用。
氮基气氛用于锻件退火是一种较理想的气氛,如广东韶关锻件厂已首先采用氮气保护退火,效果很好。
4.3 在其他热处理方面的推广氮气作为载体气加上富化气,如丙烷、丙酮等广泛应用在渗碳、碳氮共渗等化学热处理上。
尤其是多用炉上用N2在渗前、渗后排气,即缩小了排气时间,提高了生产效率、节约成本,又增加了安全性。
第一作者:张增歧 硕士研究生(收稿日期:2001-09-04)(编辑:张 葵) CAPP技术在轴承热处理工艺中的应用瓦房店轴承集团公司(辽宁瓦房店 116300) 李颖辉 孙茂林【ABSTRACT】The heat treatment technology C APP system developed by C APP technique is dis2 cussed.This C APP system has chinese operation interface which is convenient for users,and can auto2 matically com pletes data search and heat treatment technology design and technology card creation etc at the condition of inputting the minimum in formation. 滚动轴承热处理工艺C APP系统是瓦轴C AD/C APP系统的一个子系统。
其具体目标是:(1)工艺设计人员可以在计算机上查阅、修改和输出新、旧轴承产品和通用产品的热处理工艺文件。
(2)开发热加工工艺设计系统。
轴承材料介绍
套圈材料及要求
套圈常用材料及基本要求
• 常用轴承钢国内外牌号对比
中国 GB GCr15 SAE 52100 美国 ASTM 52100 日本 JIS SUJ2 DIN 100Cr6 100CrMn 6 德国 材料号 1.3505 英国 BS 534A99 SKF3 SKF
GCr15SiMn
1· 3520
按照钢的品质分类： 普通钢（P ≤0.045%，S ≤0.055%） 优质钢（P ≤0.035%，S ≤0.035%） 高级优质钢（P ≤0.035%，S ≤0.030%） 按化学成份分类： 碳素钢 低碳钢C ≤0.25%，中碳钢0.25%≤ C ≤0.60%，高碳钢C ＞ 0.6% 合金钢 低合金钢≤5%，中合金钢5%≤ C ≤10%，高合金钢＞ 10%
钢：碳钢和合金钢
铸铁：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
金属材料基本知识
保持架SPCC 套圈、钢球GCr15、 55#、40Cr 黄铜HPb59-1
PA66、46、胶木保持架 NBR、ACM、FKM
金属材料基本知识
常用材料分类
习惯上，把含碳量＞2.11%，或者＜0.0218%的归类于铸铁或纯铁； 含碳量＜2.11%归类为钢
五、人本集团目前常用轴承钢
GCr15、CU1、CU2、CU3、CU4、SKF3、100Cr6、52100、RB52100
套圈材料及要求
思 考 题
• 1、你公司所有零件都用到哪些金属材料？具体牌号能说出来吗？
• 2、什么是钢和什么是铁？举例说明。 • 3、GCr15钢含碳量在什么范围？轴承钢质量好坏主要从哪两大类进 行评价？ • 4、人本目前有哪几个等级的GCr15钢？你公司主要用哪个或哪几个 等级的材料？ • 5、国内常用轴承钢钢厂有哪几家？源自不锈轴承钢特殊性能钢
毕业论文滚动轴承的加工工艺设计》
滚动轴承加工工艺设计摘要:滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一，具有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等优点。
本文对滚动轴承的加工工艺进行了研究和设计。
主要内容包括滚动轴承的类型、性能与特点，滚动轴承的工作情况，滚动轴承尺寸的选择，轴承零件的加工工艺特点，轴承加工的工艺过程及轴承装置的设计。
通过了解滚动轴承的主要类型、性能与特点，结合实际需要中的产品要求，选择合适的轴承及所对应的加工工艺流程。
关键词:滚动轴承；性能；工艺设计Rolling bearing processing technology design Abstract：Rolling bearing is one of the components are widely used in modern machinery, the advantages of small frictional resistance, less power consumption, easy starting, etc.This paper studied the processing technology of the rolling bearing and design.Main contents including the types, performance and characteristics of the rolling bearing and rolling bearing working condition, the choice of rolling bearing size, machining process characteristics of bearing parts, bearing machining process and the design of the bearing assembly.Through understanding the main types of rolling bearing, the performance and characteristics, combined with the actual needs of the product requirements, select the appropriate bearing and the corresponding processing technological process.Key words：Rolling bearing; Performance; Process design目录1摘要 (1)2 滚动轴承的主要类型及其代号 (2)2.1 滚动轴承的主要类型、性能与特点 (4)2.2 滚动轴承零件结构的常用术语 (5)2.3 滚动轴承的代号 (6)3 滚动轴承类型的选择 (8)3.1 选择轴承时的考虑因素 (8)3.2 具体选择 (10)4 滚动轴承产品的性能要求 (11)5 滚动轴承零件的加工工艺特点 (11)5.1 滚动轴承零件的生产特点 (11)5.2 滚动轴承零件工艺过程的特殊性 (12)6 滚动轴承生产的一般工艺过程 (13)7 滚动轴承套圈车削加工 (14)7.1 车削加工的内容和方法分类 (14)7.2 套圈车削的位置精度和定位基准选择 (15)7.3 车削套圈的尺寸公差及余量的确定 (17)7.4 套圈车削加工的切削用量 (20)7.5 套圈车削加工所用的夹具 (21)8 套圈的热处理工序 (21)9 套圈的磨削 (22)9.1 6203轴承套圈的磨削过程 (22)9.2 套圈磨削用夹具 (24)10 钢球加工 (25)10.1 钢球加工的基本工艺路线 (25)10.2 钢球加工余量的确定 (26)11 保持架加工 (27)12 轴承的装配 (28)12.1 装配的基本工艺路线 (28)12.2 轴承零件的组装方法 (28)参考文献 (30)致谢 (31)2滚动轴承的主要类型及其代号2.1滚动轴承的主要类型、性能与特点滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。
【精品】滚动轴承套圈加工工艺
滚动轴承（深沟球轴承）套圈的热处理工艺一．选择零件二．三．零件的服役条件及性能要求滚动轴承的机械及工作环境千差万别，套圈要在拉伸、冲击、压缩、剪切、弯曲等交变复杂应力状态下长期工作。
一般情况下，套圈的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落以及摩擦磨损，裂纹压痕锈蚀。
所以，这就要求套圈具有高的抗塑性变形的能力，较少的摩擦磨损，良好的尺寸精度及稳定性和较长的接触疲劳寿命。
综上所诉，要求套圈要有1）高的接触疲劳强度2）高的耐磨性3）高的弹性极限4）适宜的硬度5）一定的韧性6）良好的尺寸稳定性7）良好的防锈能力8）良好的工艺性能四．材料选择套圈的材料选择一般有6种GCr4,GCr15,GCr15SiMn,GCr15SiMo,GCr18Mo在这里我们选用的是GCr15，因为我们此次制造的是小尺寸套圈，GCr15SiMn和℃℃GCr15SiMo一般是用来制造壁厚的大轴承的套圈。
GCr15SiMn一般用来制造壁厚在15mm~35mm的轴承的套圈。
GCr15SiMo一般用来制造壁厚大于35mm的大型和特大型轴承的套圈。
GCr4是限制淬透性轴承钢，各方面性能较好。
GCr18Mo的淬透性比较高五．，性能优越，但价格较高。
GCr15是高碳铬轴承钢的代表钢种，综合性能良好，淬火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性能和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和削切加工性能均良好，但焊接性差，对白点形成较敏感，有回火脆性倾向，价格相对便宜。
六．加工工艺1.棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品2.正火正火的目的（1）消除网状碳化物及线条状组织（2）返修退火的不合格品（3）为满足特殊性能的需要为退火做组织准备加热温度正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。
此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物，所以正火温度选在930~950℃之间。
如果一次正火不能消除粗大网状碳化物，可以以相同温度二次正火。
轴承钢的热处理工艺及参数和发展
轴承钢的热处理工艺及参数和发展(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--轴承钢热处理工艺参数时间：2010-06-14 08:59:46 来源：机械社区作者：三、轴承钢淬火回火工艺参数时间：2010-04-19 16:29:25 来源：中国金属加工在线作者：轴承钢是质量要求很严格的钢类。
目前对轴承钢提出的要求有：用户免加工和检查、提高质量、规格细化和提高尺寸精度等，而且，对这些要求的重要程度越来越高。
为满足这些要求，JFE制钢使用了各种保证产品质量和进行精加工的设备生产轴承钢。
这些设备与新开发的提高质量的技术相结合，可以生产尺寸范围宽、质量高、附加值高的热处理和热轧轴承钢。
JFE轴承钢制造技术的特点是：1）表面质量精细加工和质量检查体系用对钢坯进行火焰清理和将连铸坯轧制成小型圆坯的方法，均匀去除表面瑕疵、皮下夹杂物和脱碳层。
对质量要求特别高的材料，实施钢坯扒皮作业高度清除缺陷。
为保证小型圆坯的表面质量，用自动涡流探伤仪和磁粉探伤仪进行检查；对内部缺陷，用圆坯全断面超声波探伤仪检测内部孔隙和夹杂物。
2）轴承钢的精细制造技术和质量保证在线材-棒材厂，在棒材轧制线上增设线材轧制线，进行联合轧制。
对棒材和线材都采用4辊精轧机进行精轧，棒钢的尺寸精度在以下，用户可以省略扒皮和拉拔加工。
对线材可进行自由尺寸轧制，并可以生产Φ的小尺寸线材。
由于把线材已经轧制到锻造的尺寸，所以用户可以省略拔丝、热处理和表面处理工序。
3）提高钢的洁净度近年来，JFE制钢为了提高钢的洁净度，采用了PERM（加减压精炼）、LF（炉外精炼炉）对钢的生产工艺进行了改进。
PERM法是在转炉冶炼时，使氮、氢等气体溶解在钢中，然后，用RH炉（真空脱气）迅速减压，使钢中产生气体，利用这种气体捕捉并排除钢液中的夹杂物。
JFE制钢还在2008年新建LF炉，大大提高了夹杂物的去除能力。
采用上述工艺和设备的效果是：与原有工艺相比，夹杂物个数预测指数减少34%、夹杂物最大直径指数减少29%、夹杂物最大直径指数分布的标准偏差减少了73%。
滚动轴承套圈加工工艺
套圈的冷却一般在30~80℃的10号、20号机油中冷却。冷却方法使用分级淬火：在正常奥氏体化温度后，再投入120~170℃的10号机油中冷却2~5分钟，再放入30~60℃10号机油中冷却，为减少残余奥氏体的稳定性，分级淬火后应立即进行冷处理和回火。
5.回火
回火的目的
消除内应力，稳定组织和尺寸，提高圈套的综合机械性能。回火是热处理淬火后必不可少的工序，是决定零件内在质量的关键工序。
四．加工工艺
棒料→锻制→正火→球化退火→车削加工→去应力退火→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品
1.正火
正火的目的
（1）消除网状碳化物及线条状组织
（2）返修退火的不合格品
（3）为满足特殊性能的需要
（4）为退火做组织准备
加热温度
正火加热温度主要依据正火目的和正火前组织状态来决定。此处正火主要是为了消除或减少粗大网状碳化物，所以正火温度选在930~950℃之间。如果一次正火不能消除粗大网状碳化物，可以以相同温度二次正火。
综上所诉，要求套圈要有1）高的接触疲劳强度2）高的耐磨性3）高的弹性极限4）适宜的硬度5）一定的韧性6）良好的尺寸稳定性7）良好的防锈能力8）良好的工艺性能
三．材料选择
套圈的材料选择一般有6种GCr4 ,GCr15 ,GCr15SiMn ,GCr15SiMo ,GCr18Mo
牌号
C
Si
Mn
Cr
Mo
P
7.热处理设备
7.1．中温箱式电阻炉
此次生产所要的最高温度为950℃。900℃以下的为低温箱式电阻炉，1300℃以上的为高温箱式电阻炉，为节约成本选用中温箱式电阻炉。中温箱式电阻炉适用于中小型钢制机件的淬火、退火、正火热处理。
PPT-滚动轴承钢及其热处理
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二、滚动轴承钢的化学成分及应用
B、合金元素：主要加入Cr以提高淬透性、形成 、合金元素：主要加入 以提高淬透性 以提高淬透性、 合金碳化物、细化组织、降低过热敏感性、 合金碳化物、细化组织、降低过热敏感性、提高抗 蚀性， 蚀性，不同牌号含量 0.4 ～1.65﹪；加入 Si、Mn ﹪ 、 提高淬透性； 提高淬透性、 提高淬透性；加入 Mo提高淬透性、提高抗回火稳 提高淬透性 定性；加入RE改善夹杂物的形态分布 细化晶粒、 改善夹杂物的形态分布、 定性；加入 改善夹杂物的形态分布、细化晶粒、 提高韧性。 提高韧性。 C、高的冶金质量：应具有高的纯洁度和良好的 、高的冶金质量： 组织均匀性等，特别对非金属夹杂含量、碳化物偏 组织均匀性等，特别对非金属夹杂含量、 析度等严格控制。 析度等严格控制。
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二、滚动轴承钢的化学成分及应用
代表牌号如GCr15、GCr15SiMn，见GB/T 、 代表牌号如 ， 18254《高碳铬轴承钢》。 《高碳铬轴承钢》 （2）应用：广泛用于制造各种中小轴承零件。 ）应用：广泛用于制造各种中小轴承零件。 3、渗碳轴承钢 、 成分属优质渗碳钢，牌号如G20CrMo、 成分属优质渗碳钢，牌号如 、 G20CrNiMo，见GB/T3203《渗碳轴承钢技术条 ， 《 件》。 主要用于制造承受强烈冲击载荷或大型机械用轴 承零件，如冶金、矿山机械、农用机械、 承零件，如冶金、矿山机械、农用机械、机车轴承 等。
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攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：滚动轴承的热处理工艺设计学生姓名：学号：所在院(系)：材料工程学院专业：级材料成型及控制工程班级：材料成型及控制工程一班指导教师：职称：讲师2013年12月15日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书注：任务书由指导教师填写。
课程设计（论文）指导教师成绩评定表摘要本课设计了滚动轴承的热处理工艺设计。
主要的工艺过程包括锻造、预备热处理（球化退火）、渗碳、淬火+低温回火等过程。
通过各种不同的工艺过程进行恰当的处理可以获得各种性能良好的材料并且满足各项性能的要求。
滚动轴承的品种很多，但结构上一般均由外圈、内圈、滚动体（钢球、滚柱、滚针）和保持架等组成。
滚动轴承大多集中在高载荷的条件下服役，其主要失效形式是疲劳磨损，因此，通常要求滚动轴承应具有：高的抗疲劳性能、高的耐磨性及良好的尺寸稳定性，最终表现为使用寿命长。
对于在化工工业、航空工业、原子能工业、食品工业以及仪器、仪表等所用的滚动轴承还需具有耐腐性、耐高温、抗辐射及防磁等特性。
滚动轴承（rolling bearing）是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。
滚动轴承内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转，外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用，滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命，保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。
关键词：铬钢，球化退火，低温回火，滚动轴承目录1. 设计任务 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计的技术要求 (3)2. 热处理零件图 (4)3. 设计方案 (5)3.1. 滚动轴承设计的分析 (5)3.1.2失效形式 (5)3.1.3性能要求 (6)3.2钢种材料 (6)4. 设计说明 (7)4.1. 加工工艺流程 (7)4.2. 具体热处理 (7)4.2.1预备热处理工艺 (8)4.2.2机械加工 (9)4.2.3淬火+低温回火热处理工艺 (9)5 质量检验项目 (12)5.1退火件的质量检验项目 (12)5.2 淬火件和回火件的质量检验项目 (12)6 热处理缺陷及预防或补救措施 (13)6.1退火缺陷及对策 (13)6.2淬火缺陷及对策 (13)7 结束语 (14)8 热处理工艺卡片 (15)参考文献 (16)1 设计任务1.1设计任务滚动轴承的热处理工艺设计1.2设计的技术要求本课设计热处理工艺的滚动轴承是铬钢滚动轴承。
铬轴承钢是制造滚动轴承零件的主要钢种，其中GCr15钢的用量最大。
滚动轴承是在变应力的状态下工作，各元件均受变载荷作用，因此，滚动轴承的主要失效形式为疲劳点蚀和疲劳磨损，这就要求滚动轴承应具有高强度、高硬度和耐磨性。
GCr15钢具有过共析成分，并加入少量的铬以提高淬透性和耐回回性。
它通过适当的热处理可以获得高硬度、高强度和良好的耐磨性，并且淬火变形小。
在对铬钢滚动轴承钢零件进行热处理时，即球化退火，淬火和低温回火时应严格按照卡片所列出的时间进行保温以及其它操作的要求。
2 热处理零件图3 设计方案3.1滚动轴承设计的分析3.1.1工作条件滚动轴承在工作时，内圈和滚珠发生相对转动和滚动，受到周期性的载荷作用。
滚动体和套圈及保持架之间发生相对滑动，产生相互摩擦，使轴承磨损，摩擦表面的温度在工作时会升高。
大气和润滑剂对轴承还有一定的腐蚀作用。
3.1.2失效形式主要失效形式为疲劳破坏和永久变形。
疲劳破坏：滚动轴承工作过程中，滚动体相对内圈（或外圈）不断地转动，因此滚动体和滚道接触表面受应力，首先在滚动体和滚道的表面下一定深度处产生疲劳裂纹，继而扩散到接触表面，形成疲劳点蚀，致使轴承不能正常工作。
通常，疲劳点蚀是滚动轴承失效的主要形式。
永久变形：当轴承转速很低或间歇摆动时，一般不会产生疲劳损坏，但在很大的载荷或冲击载荷作用下，会使轴承滚道和滚动体接触处产生永久变形凹坑，从而使轴承在运转中产生剧烈振动和噪声，以至于轴承不能正常工作。
3.1.3性能要求作为精密的机械元件，滚动轴承的工作性能直接影响到主机的工作性能，甚至于某些装在主机关键部位的轴承的工作性能，几乎决定了该机的工作性能。
例如，用于精密光学坐标镗床主轴上的P2级精度圆锥滚子轴承30306与30307，他们的径向跳动达到0.001～0.0025mm，滚道跳动达到0.002～0.003mm。
这就在很大程度上决定了该机床主轴的回转精度，亦即主机的工作性能指标。
除这种高精密级轴承外，如耐高温、耐低温、防锈、防振、高速、高真空和耐腐蚀等具有特殊性能要求的轴承的质量指标也都是十分严格的。
一般来说，滚动轴承应具有长的寿命、低的噪音、小的旋转力矩和高的可靠性这些基本性能。
要达到这些性能，就必须在机械加工工艺上首先确保轴承零件的以下指标：①旋转精度：要求轴承各零件的几何形状精度和位置精度不超过几微米。
②尺寸精度：要求各零件尺寸精度在几微米之内。
③粗糙度：安装表面粗糙度Ra值不大于0.63μm，滚道要求更高，Ra值小于0.16μm。
④尺寸稳定性：在长期存放和工作时，没有明显的尺寸和形状改变。
⑤防锈能力：零件不允许生锈。
⑥振动和噪声：轴承振动及噪声要限制在一定的范围内，这要求轴承零件的各种质量应尽可能高。
⑦残磁：轴承的残磁应控制在0.4～1.0毫特（m T）以下。
3.2钢种材料GCr15轴承钢是一种合金含量较少、含碳量高、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。
经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。
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轴承钢的化学成分是铬和碳（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.）。
4 设计说明4.1加工工艺流程滚动轴承的热处理工艺设计的热加工工艺流程经过许多次改进形成如下的工艺流程: 下料→锻造→预备热处理(球化退火、正火)→切削加工→淬火→低温回火→磨削加工→组装。
GCr15钢属于高碳钢，其成分如下表4.1.表4.1 GCr15钢的化学成分（质量分数，%）C Mn P S Cr Si0.95～1.05 0.20～0.40≤0.027≤0.020 1.30～1.650.15～0.35成分分析：Mn是良好的脱氧剂和脱硫剂。
它能消除或减弱由于硫所引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。
Mn和Fe形成固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度，经固溶处理后有良好的韧性，当受到冲击而变形时，表面层将因变形而强化，具有高的耐磨性；同时又是碳化物形成元素，进入渗碳体中取代一部分铁原子。
Si能溶于铁素体和奥氏体中提高钢的硬度和强度。
硅能提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比(σs/σb),以及疲劳强度和疲劳比(σ-1/σb)等。
硅能促使铁素体晶粒粗化，降低矫顽力。
4.2具体热处理GCr15轴承钢的热处理包括初期的锻造和预先热处理，以减少坯料的硬度为方便后面的机加工，也为后续切削加工、淬火、回火提供优良的原始组织。
GCr15轴承钢的热处理工艺分析：①由于GCr15轴承钢的含碳量较高，所以在锻造的初期要先进行预备热处理，以降低硬度，同时使带状或网状碳化物转化为细小碳化物，为以后的淬火和切削加工提供良好的原始组织。
②球化退火的目的是使组织变为均匀分布的细粒状珠光体，获得最佳的机加工性能并为淬火提供良好的原始组织，淬火，回火后获得最佳的力学性能。
GCr15轴承钢的退火温度一般为780～810℃，但经预备热处理后，其退火温度应降低10～20℃。
③预备热处理工艺有轴承钢的碳化物细化和晶粒细化，即双细化处理工艺。
锻件经双处理工艺后，可比原始晶粒细化1.5～2.0级，从而提高钢的冲击硬度、抗弯强度和疲劳寿命。
这一工艺可使在淬、回火后获得均匀的马氏体组织，提高硬度均匀性。
4.2.1预备热处理工艺退火是将钢加热至临界点Ac1以上或以下温度，保温以后随炉缓慢冷却以获得近乎平衡状态组织的热处理工艺。
GCr15轴承钢主要采用使钢中碳化物球化，获得粒状珠光体的球化退火热处理工艺。
退火的目的是：a.消除钢锭的成分偏析，使成分均匀化。
b.降低硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工。
c.细化晶粒，均匀组织，为后续热处理做组织准备。
d.消除钢中的内应力，以防止变形与开裂。
4.2.2机械加工由于我们专业并不怎么涉及机加工方面的知识，因此此处只能说明其在车床上进行加工。
4.2.3淬火+低温回火热处理工艺①淬火淬火是将钢加热至临界温度点Ac3或Ac1以上一定的度，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却得到马氏体（或下贝氏体）的热处理工艺叫做淬火。
其目的是使奥氏体化后的工件获得尽量多的马氏体，然后配以不同温度回火获得各种需要的性能,可使零件获得高的硬度和耐磨性，高的接触疲劳寿命和可靠性，高的尺寸稳定性。
钢的理想淬火冷却曲线如图4.2所示温度t / ℃800300时间τ/ s图4.2 钢的理想淬火冷却曲线②低温回火回火是将淬火钢加热到A1以下某一温度，经过保温，然后以一定的冷却方法冷至室温的热处理操作。
其目的在于：a.降低脆性，消除内应力。
工件淬火后存在着很大的内应力和脆性，若不及时回火，零件会产生变形或开裂。
b.得到对工件所要求的力学性能。
工件淬火后，硬度高，脆性大，为了了获得对工件要求的性能，可以用回火温度调整硬度，减小脆性，得到所需要的塑性、强度和硬度。
c.稳定工件尺寸。
GCr15钢在淬火后的组织中存在着两种亚稳定组织—马氏体和残余奥氏体，这两种组织都是不稳定的，有自发转化或诱发转化为稳定组织的趋势，因而引起工件尺寸和形状的改变。
通过回火，可以促使这些组织转变。
达到较稳定状态，以便在以后的使用过程中不发生变形。
轴承零件的回火规范见表4.2.经过上述各种热处理后GCr15轴承钢的韧性、硬度、耐磨性都有所甚至很大的提升。
5 质量检验项目5.1退火件的质量检验项目①外观：工件表面无裂纹等缺陷。
②硬度：a.硬度检验前应将工件表面的氧化皮或脱碳层清理干净。
b.一般用布氏硬度计检验，也允许用洛氏硬度计（HRB）检验。
c.按图样要求或工艺文件规定进行硬度检验，硬度误差范围应符合下表5.1规定的数值.③金相：轴承钢退火后珠光体组织应为2～5级，网状碳化物≤3级。
5.2 淬火件和回火件的质量检验项目①外观：工件表面应无裂纹，无氧化和脱碳现象，无残盐．无锈蚀等。
②硬度：a.应根据图样要求和工艺规定的百分率进行抽检。
b.应用洛氏硬度计、表面洛氏硬度计、维氏硬度计或显微硬度计进行硬度检验。
c.工件应根据图样要求和工艺规定的硬度范围进行硬度检验。