GCr轴承钢的热处理工艺设计

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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

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。

gcr15轴承钢球化退火工艺

gcr15轴承钢球化退火工艺

gcr15轴承钢球化退火工艺GCr15轴承钢是一种高强度、高硬度的钢材,广泛应用于制造轴承等高精度机械零件。

由于其材料性质的特殊性,需要进行球化退火处理,以达到更好的加工性能和使用寿命。

本文将从GCr15轴承钢的特性、球化退火工艺的原理和方法、球化退火后的性能及应用等方面进行介绍。

一、GCr15轴承钢的特性GCr15轴承钢是一种具有高温强度、高耐磨性、高弹性模量和良好的抗腐蚀性能的钢材。

其主要成分为碳、铬、锰、硅、磷、硫等元素,其中铬的含量达到了1.5%-2.5%以上。

铬的加入可以增加钢的硬度和耐磨性,使其具有更好的抗腐蚀性能。

同时,硬度的提高也会导致钢的脆性增加,因此需要进行球化退火处理。

二、球化退火工艺的原理和方法球化退火是一种使钢材中的碳元素在钢中形成球状晶粒的热处理工艺。

球化退火的原理是在高温下,钢材中的碳元素会扩散到钢的晶界上,形成一定的厚度。

当温度升高到一定程度时,碳元素会在晶界上形成球状晶粒,使钢的硬度降低,同时也能改善钢的可加工性。

球化退火的过程包括加热、保温和冷却三个阶段。

加热的温度一般为780℃-820℃,保温时间一般为2-4小时,冷却速度不宜过快,一般为自然冷却或慢冷。

球化退火的工艺参数需要根据钢材的具体情况进行调整,以达到最佳的效果。

三、球化退火后的性能及应用球化退火处理后,GCr15轴承钢的硬度降低,但韧性和可加工性得到了改善。

此外,球化退火还能提高钢材的抗疲劳性能和耐磨性能,延长其使用寿命。

因此,球化退火处理是制造高精度机械零件的必要工艺之一。

GCr15轴承钢球化退火后,可以应用于制造各种高精度轴承、齿轮、传动轴等机械零件。

此外,还可以用于制造汽车、航空航天、船舶、机床等领域的重要零件。

球化退火处理的应用范围广泛,对于提高机械零件的精度和使用寿命具有重要意义。

综上所述,GCr15轴承钢球化退火工艺是制造高精度机械零件的必要工艺之一。

球化退火处理能够改善钢材的加工性能和使用寿命,提高其抗疲劳性能和耐磨性能。

GCr15轴承钢热处理工艺设计解析

GCr15轴承钢热处理工艺设计解析

图 3 箱式电炉
图4 淬火炉
7. GCr15轴承钢热处理内容及要求
7.1 硬度检查 GCr15钢制套圈、滚子和滚针淬火后的硬度不小于63HRC ,回火后的硬度为61~65HRC。 7.2 金相组织检查 轴承零件淬、回火后显微组织应有隐晶、细小结晶马氏体 和均匀分布的细小残留碳化物以及少量残余奥氏体组成。 淬、回火后的显微组织应根据马氏体粗细程度,残留碳化 物颗粒大小和数量以及托氏体的形状、大小和数量评价。 7.3 断口检查 滚动轴承零件淬、回火后,其断口应为浅灰色细瓷状,按 本标准第四级别图评定,2级为合格断口,不允许有1级欠 热断口,或3级过热断口存在。
3. 轴承钢材料的选择
轴承钢一般要经球化退火处理和淬火加低温回火处理,球 化退火的目的是降低硬度,改善切削加工性,同时获得均 匀分布的细粒状珠光体,为最终热处理做好组织上的准备 GCr15SiMn(A)钢是在GCr15基础上,提高Si、Mn含量改 型钢,以改善其淬透性和弹性极限,耐磨性也有所提高。 但其热处理工艺麻烦,成本高。 渗碳钢如20Mn、20NiMo、12Cr2Ni4A、20Cr2Ni4A、 20Cr2Mn2MoA等,经渗碳-淬火低温回火处理后,表面 有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度,而心部具有很高的 冲击韧性。用渗碳钢做轴承,加工工艺性能好,可以采用 冷冲压技术,提高材料的利用率,再经渗碳淬火处理后, 在表层形成有利的残余应力,提高轴承的使用寿命。但适 用于轧钢机械、矿山挖掘机和其他一些受冲击负载荷较大 的机械使用的轴承。
5.2. GCr15轴承钢的热处理工艺设计
(1)预备热处理工序—球化退火 球化退火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未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。Cr15钢退火组织为细粒状

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制

gcr15轴承钢球的热处理工艺及质量控制
GCr15轴承钢球是一种高强度、高硬度、高耐磨性的工业材料,广泛应用于各种机械设备中。

为了保证GCr15轴承钢球的高品质和长寿命,必须采用适当的热处理工艺和严格的质量控制。

GCr15轴承钢球的热处理工艺主要包括:淬火、回火、正火、退火、球磨等。

其中,淬火是最关键的一个步骤,其目的是使钢球表面形成一层硬度高、强度大的贝氏体组织,从而提高其抗磨损性能和耐久性。

回火则是为了消除淬火过程中产生的残余应力和脆性,使钢球具有足够的韧性和塑性,以防止在使用过程中出现断裂等问题。

质量控制方面,需要对GCr15轴承钢球进行严格的化学成分、物理性能、金相组织、尺寸和形状等检测和测试。

特别是球面粗糙度、硬度、圆度和表面质量等指标的控制,直接影响到钢球的使用寿命和性能表现。

总之,GCr15轴承钢球的热处理工艺和质量控制是保证其优良性能和长寿命的重要保障,需要科学、严谨地操作和检测。

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轴承钢热处理工艺参数

轴承钢热处理工艺参数

轴承钢热处理工艺参数(1)一、轴承钢的类型类型钢号备注高碳铬不锈轴承钢9Cr18, 9Cr18Mo GB3086-82渗碳轴承钢G20CrMo,G20CrNiMo, CG20rNi2Mo,G20Cr2Ni4,G10CrNi3Mo,G20Cr2Mn2MoGB3203-82高碳铬轴承钢GCr6, GCr9, GCr9SiMn, GCr15,GCr15SiMnYJZ84二、轴承钢预备热处理规范钢号工艺名称工艺要点硬度(HBS)9Cr18退火800~840℃保温3-6h,以10~30℃/h,冷至700℃保温3-6h,,以小于90℃/h冷至600℃,出炉空冷fficeffice" />正火850~870℃保温3-6h,以小于90℃/h冷至600℃,出炉空冷9Cr18Mo 退火850~870℃保温3-6h,以10~30℃/h,冷至700℃保温3-6h,,以小于90℃/h冷至600℃,出炉空冷≤255正火850~870℃保温4-6h, 以小于30℃/h冷至600℃,出炉空冷GCr6退火790~810℃保温3-6h, 10~30℃/h,冷至600℃,出炉空冷正火900~950℃保温后空冷,大件风冷GCr9退火790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以下,出炉空冷179~207等温退火790~810℃保温2-6h,炉冷至710~720℃保温1-2h,再炉冷至650℃以下,出炉空冷207~229正火900~950℃保温1-2h,,分散空冷,大锻件风冷270~390高温回火650~700℃保温后空冷229~285GCr15退火790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至650℃以下,出炉空冷170~207等温退火790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-2h,再炉冷至650℃以下,出炉空冷207~229正火900~950℃保温1-2h,,分散空冷,大锻件风冷270~390高温回火650~700℃保温后空冷229~285GCr15SiMn退火790~810℃保温2-6h, 以10~30℃/h,冷至600℃以下,出炉空冷179~207等温退火790~810℃保温2-6h, 炉冷至710~720℃保温1-2h,出炉空冷207~229正火900~950℃保温10~90min,出炉空冷270~390G20Cr2Ni4A退火800~900℃,炉冷≤269软化退火680~700℃,空冷≤321正火890~920℃,空冷高温回火640~670℃保温4-6h,空冷≤269Cr14Mo4V退火880~1000℃保温4-6h, 以15~30℃/h,冷至740℃再以15~30℃/h,冷至600℃保温2-5h,,出炉空冷197~2419Cr18Mo退火850~870℃保温4-6h, 以30℃/h,冷至600℃,出炉空冷≤255轴承钢热处理工艺参数(2 )三、轴承钢淬火回火工艺参数钢号淬火回火加热温度(℃)冷却方式硬度(HRC)回火方式硬度(HRC)9Cr18800~850(预油 ffice150~160℃3h,空冷≥60。

GCr15轴承钢的退火工艺

GCr15轴承钢的退火工艺

GCr15轴承钢的退火工艺
GCr15轴承钢是一种高强度、高硬度、高耐磨性的钢材,广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。

为了提高GCr15轴承钢的性能,需要对其进行退火处理。

退火是一种热处理工艺,通过加热和冷却的过程,改变材料的组织结构和性能。

对于GCr15轴承钢来说,退火可以使其晶粒细化、去除内部应力、提高韧性和塑性等。

GCr15轴承钢的退火工艺包括加热、保温和冷却三个步骤。

首先,将GCr15轴承钢加热到适当的温度,一般为800℃左右。

然后,保持一定时间,使其达到均匀的温度分布。

最后,通过不同的冷却方式,使其逐渐冷却到室温。

在退火过程中,需要注意以下几点。

首先,加热温度和保温时间要根据具体情况进行调整,以达到最佳效果。

其次,冷却方式也要根据材料的要求进行选择,一般有空气冷却、水淬和油淬等方式。

最后,退火后的GCr15轴承钢要进行质量检验,以确保其性能符合要求。

GCr15轴承钢的退火工艺是一项重要的工艺,可以提高其性能和使用寿命。

在实际应用中,需要根据具体情况进行调整和优化,以达到最佳效果。

gcr15钢球化退火工艺设计介绍

gcr15钢球化退火工艺设计介绍

gcr15钢球化退火工艺设计介绍GCR15钢球是一种常用的轴承钢材,其具有优良的耐磨性、耐腐蚀性和耐热性。

然而,在生产过程中,GCR15钢球也会产生一些组织缺陷和内应力,这些缺陷和应力会影响钢球的性能和使用寿命。

为了消除这些缺陷和应力,需要对GCR15钢球进行热处理,其中一种常用的热处理方法是钢球的化退火。

化退火是一种通过加热和冷却的过程来改变钢材的组织结构和性能的方法。

对于GCR15钢球来说,化退火的目的是消除内部的应力,使钢球的组织变得均匀并且具有优良的力学性能。

下面将介绍GCR15钢球化退火的工艺设计。

对于GCR15钢球的化退火工艺设计,需要确定合适的退火温度。

退火温度一般根据钢球的成分和硬度来确定,通常在800℃至900℃之间。

在退火过程中,钢球需要保持一定的温度一段时间,以使其内部的组织结构达到平衡。

退火时间一般在1小时至3小时之间,具体时间根据钢球的尺寸和硬度来确定。

对于GCR15钢球的化退火工艺设计,需要确定合适的冷却方式。

冷却方式一般有空冷和水淬两种。

空冷是将退火后的钢球自然冷却至室温,这种冷却方式适用于较小尺寸和硬度较低的钢球。

水淬是将退火后的钢球迅速浸入冷却介质中,使其迅速冷却,这种冷却方式适用于较大尺寸和硬度较高的钢球。

选择合适的冷却方式可以避免钢球再次产生应力,并且可以使钢球的组织更加均匀。

对于GCR15钢球的化退火工艺设计,需要对退火后的钢球进行质量检验。

质量检验一般包括硬度测试、金相组织观察和力学性能测试等。

硬度测试可以评估钢球的硬度是否符合要求,金相组织观察可以评估钢球的组织结构是否均匀,力学性能测试可以评估钢球的强度和韧性等性能是否满足要求。

通过质量检验,可以确保退火后的钢球具有良好的性能和质量。

GCR15钢球的化退火工艺设计是提高钢球性能和质量的重要步骤。

通过确定合适的退火温度和时间,选择合适的冷却方式,并进行质量检验,可以使GCR15钢球具有优良的组织结构和力学性能,提高其使用寿命和可靠性。

gcr15热处理工艺流程

gcr15热处理工艺流程

gcr15热处理工艺流程GCR15热处理工艺流程是对GCR15轴承钢进行热处理的工艺流程,该工艺是为了改善GCR15钢的组织和性能,提高其硬度和耐磨性而设计的。

下面是GCR15热处理工艺流程的详细介绍。

首先,将GCR15钢经过打磨和清洗处理,使其表面光洁而干净,以便于后续的热处理。

接下来,将GCR15钢放入预热炉进行预热处理,预热温度一般为750°C-950°C,预热时间根据钢材的尺寸和形状来确定,一般为20-40分钟。

预热的目的是使钢材内部温度均匀,消除内部应力,为后续的热处理做好准备。

然后,将预热好的GCR15钢放入淬火炉进行淬火处理,淬火温度一般在830°C-870°C之间。

淬火时间和冷却速度控制非常重要,一般要求淬火时间在1-10秒之间,冷却速度要达到所需的硬度要求。

淬火的目的是通过快速冷却使钢材的组织发生相变,从而提高硬度和耐磨性。

接下来,将淬火后的GCR15钢进行回火处理,回火温度一般在150°C-350°C之间。

回火时间根据所需的硬度和性能来确定,一般为1-2小时。

回火的目的是通过适当的热处理,去除淬火过程中产生的内部应力,并使钢材具有良好的韧性和耐疲劳性能。

最后,对回火后的GCR15钢进行精整处理,即切割和修整不合格的钢材,并对合格的钢材进行清洗和检验。

清洗的目的是去除表面的氧化物和污染物,确保钢材的表面质量。

检验包括对钢材的外观、尺寸和性能进行检查,确保钢材达到所需的质量要求。

总结起来,GCR15热处理工艺流程包括预热、淬火、回火和精整处理四个主要步骤。

通过这些步骤,可以改善GCR15钢的组织和性能,提高其硬度和耐磨性,使其更适用于制造高精度轴承和其他机械零部件。

这些工艺步骤的每一个环节都非常关键,要严格控制温度、时间和冷却速度,以确保最终产品的质量和性能达到要求。

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热处理工艺课设计题目GCr15轴承钢的热处理工艺计程设计说明书课程名称:金属热处理工艺学设计题目:GCr15轴承钢的热处理工艺设计院系:机械工程学院班级:材料成型及控制工程 XXXX学号: 0 9 1 1 0 1 1 00学生姓名: idealwang指导教师:黄老师热处理工艺课程设计任务书目录 1 热处理工艺课程设计的目的--------------------4 2 零件的技术要求及选材 ------------------------4 工作条件和技术要求 -------------------------4 材料的选择 ---------------------------------5 化学成分及合金元素的作用 -------------------6 3 热处理工艺课程设计的内容及步骤 ---------------7 相变点的确定 ----------------------------------7 热处理工艺 ----------------------------------83.2.1工艺流程 -------------------------83.2.2热处理工艺参数的制定 -------------10 任务下达日期:2011年12月19日任务完成日期:2011年12月26日答辩日期: 指导教师:黄新学生签名:3.2.3处理工艺卡片填写---------------------12 3.2.4作过程中的注意事项 ------------------------------12家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13热处理设备的选择-----------------------16组织特点和性能的分析 ------------------------------164总结---------------------------------------------21 5收获和体会---------------------------------23 6参考文献-----------------------------------23 7附表1热处理工艺卡-------------------------25§1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。

其目的是:(1)培养学生综合运用所学热处理课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。

(2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和夹具设计等。

(3)进行热处理设计的基本技能训练,如计算、零件绘图和学习使用设计资料、手册、标准和规范。

因此,本课程设计要求我们综合运用所学知识来解决生产实践中的热处理工艺制定问题,包括工艺设计中的细节问题,如设备的选用,夹具的设计等。

要求我们设计工艺流程,这需要翻查大量的文献典籍。

如何灵活使用资料、手册,怎样高效查找所需信息,以及手册的查找规范和标准等,均不是一蹴而就的事情,需要我们在实践中体会并不断地总结,才能不断进步。

材料热处理工艺课程设计是培养材料专业学生在热处理原理方面能力的重要环节,纸上谈兵是经不起考验的,扎实的理论唯有通过实践才能够证明,且科学的实践能够有效巩固甚至发展原有的理论,因此,本课程设计通过给出20余种不同牌号的材料,要求学生以个人(允许讨论)或组队的方式完成热处理工艺的设计,对学生巩固已学热处理知识、学习使用工具书、增强团队合作意识等是大有裨益的。

§2零件的技术要求及选材工作条件和技术要求轴承广泛用于柴油机、拖拉机、机床、汽车和火车等各种机械设备与车辆上,它有轴承内套、外套、滚动体和保护器四部分组成的。

内套紧装于主轴上,随轴一起转动。

而外套则装在轴承座中静止不动,在轴转动过程中,内套和滚动体发生转动和滚动,在高速运动下服役,承受点或线的接触的周期性的高压交变载荷和应力的作用,因此容易造成局部应力集中。

随着科学技术的发展,一些特殊用途的轴承想着高转速、高负荷、高温、低温、特大型、特小型、低噪声发展。

例如,轴承转速Dn值已达到4000000r/min;承受局部接触应力达4000MPa;工作温度达600℃以上;超低温度达到-350℃;有的轴承最大直径达、质量达到7700kg;办公室自动化机器等小型轴承则要求抑制噪声。

滚动体和内外套三者之间既呈现滚动又呈现滑动,故会产生滚动摩擦和滑动摩擦,因此在分析上述过程中可知,滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损,要求滚动体与内外套应具有高的抗疲劳性能和耐磨性,有良好的尺寸稳定性,才能确保轴承高的使用寿命。

所以轴承钢的零件热处理后的硬度要求见JB/T 1255-2001标准规定,套圈硬度一般为57~65HRC;钢球硬度一般为58~66HRC,滚子硬度一般为57~65HRC。

以球轴承为例。

图1.向心球轴承及其载荷分布情况材料的选择本课程设计所要求的轴承钢为高碳铬钢。

轴承工作时,套圈与滚动体之间呈点接触或线接触,承受着集中的周期性交变载荷,并在其高速运转中,同时存在着滚动摩擦和滑动摩擦。

因此疲劳断裂和磨损是轴承破坏的主要形式。

基于轴承的工作条件和破坏形式,对轴承钢的性能提出以下要求:具有高的接触疲劳强度和抗压强度;具有高的弹性极限和屈服极限;具有一定的韧性;据有良好的尺寸稳定性;具有一定的抗腐蚀性能;具有高而均匀的硬度与耐磨性;具有良好的工艺性能。

根据其性能要求,在材料选择上,也注意以上几点,通常选用高铬轴承钢来制造轴承零件,如GCr15。

其含碳量为%~%,铬元素的含量为%~%,确保高硬度的要求。

铬元素的加入明显提高了钢的淬透性,同时细化了晶粒,淬火后在马氏体晶体基体上分布细小的、均匀的碳化物,不会出现纤维状的碳化物。

铬还能提高低温回火的稳定性。

因此适合制造轴承。

化学成分及合金元素的作用GCr15为常用的高碳铬钢的一种,是应用最广泛的的一种轴承钢,用于制造中小型轴承,也可以制造部分大型轴承。

表钢化学成分(%)表2. GCr15钢常温下的物理性能GCr15所含元素的作用:碳保证轴承在淬火和低温回火后得到高硬度、高耐磨性和高的接触疲劳性能。

铬可以增加淬透性,还能部分溶于渗碳体形成较稳定的合金渗碳体,热处理后得到的细小的均匀的碳化物,对提高钢的耐磨性,尤其是对提高解除疲劳强度十分有利。

铬还能提高马氏体的低温回火稳定性,热处理后得到均匀的高硬度,从而有效地提高钢的耐磨性。

硅、锰以进一步提高淬透性,适合制造大轴承。

但是锰会增加钢的过热倾向,含量过高会引起残留奥氏体量增加。

硅还会增加钢中氧化夹杂,故需要加以限制。

钼主要作用是提高钢的淬透性,改善力学性能,特别是具有提高韧性的效果。

此外还可以提高钢的耐磨性和渗碳性能,钼含量在此类钢中一般在%以下。

磷、硫严格控制有害元素磷和硫量,磷在加热时会促使晶粒长大,并增加钢的脆性,降低硬度、增加淬火开裂倾向。

硫会增加钢中硫化夹杂。

§3热处理工艺课程设计的内容及步骤相变点的确定GCr15轴承钢是一种高碳铬钢,当向高碳铬轴承钢加入硅和锰合金元素后,它的多元状态图变得更加复杂了。

硅的作用主要是引起相变点A1、A3、Acm升高,从而使状态图的A区趋于封闭;锰的作用则是引起S点左移,并使A1、A3下降,Acm升高,造成A区扩大。

钢中硅几乎全部溶入固溶体中,而锰除一部分溶入固溶体之外,其余则形成渗碳体C。

通过查找资料,可知Fe-C-Cr状态图上含%Cr 型碳化物(Fe,Cr,Mn)3的垂直截面:图状态图上含%Cr的垂直截面表3. GCr15钢的临界点热处理工艺3.2.1工艺流程及目的铬轴承钢零件的产生工艺路线一般如下:轧制→正火→球化退火→机械加工→淬火→冷处理→低温回火→磨加工→附加回火→成品1.正火工艺如果毛坯锻造工艺不当,出现沿奥氏体晶界析出的二次网状碳化物和条状珠光体组织,因为它们在随后的球化退火过程中不能完全消除,从而影响零件的使用寿命,所以先采用正火工艺来消除这些组织。

有粗大的网状碳化物的GCr15钢,采用900~950℃的加热温度,工件透热后保温40~60min,正火。

若正火的加热温度过高,在冷却过程中也易析出网状碳化物,故需要采用较快的冷却速度。

在油或水中冷却时,冷至500℃时应取出,以免产生裂纹。

正火的目的:改善或消除网状碳化物,提高冲击韧度。

退火时过热组织的返修。

细化原始组织,为提高抗回火稳定性做准备2.球化退火工艺经过锻造后的工件,如果其显微组织为细片状珠光体,则可直接进行球化退火。

其目的是:降低硬度,便于切削加工,获得均匀的分布的细颗粒珠光体、为淬火做好准备,改善热处理的综合力学性能,消除加工硬化,增加塑性。

GCr15钢通常采用等温退火。

其工艺是将刚才加热到780~810℃,保温3~6个小时,然后再690~750℃,保温4个小时以上,以便组织全部球化。

790℃被认为最佳的球化加热温度。

因为加热温度过高,大量碳化物溶解,球化结晶核心少,球化后为粗大的球状珠光体或部分片状组织;加热温度偏低,球化退火后组织中仍保留尚没转变的片状珠光体。

最佳的等温球化退火工艺如图:温度/℃时间图3. 高碳铬轴承钢等温球化退火工艺曲线球化退火的目的: 使片状珠光体转变为细粒珠光体,为淬火准备良好的原始组织。

降低硬度使其易于切削加工。

提高塑性使其易于冷拉、冲压、冷辗。

3.淬火工艺一般采用淬火和低温回火,其目的是提高钢的强度、硬度、耐磨性与抗疲劳性能。

GCr15钢的淬火温度为820~860℃,温度太高,就会出现过热组织,使轴承的韧性和疲劳强度下降;温度过低,奥氏体中溶解Cr、C数量减少,影响淬火后的硬度。

轴承工件的淬火组织中马氏体和残余奥氏体是不稳定相,室温下停留时间过久,将会导致工件尺寸发生变化,使轴承的精度降低,所以,轴承淬火后,应及时采用160℃±10℃的低温回火,回火时间一般为2~4个小时。

淬火的目的: 充分发挥材料的各种综合性能潜力,提高硬度、强度、耐磨性、接触疲劳性能等,并为回火提供优良的马氏体组织,以便最终获得最佳综合强韧化的性能。

4.冷处理对于精密轴承零件,冷处理是淬火的继续,目的是让淬火后的残留奥氏体转变为马氏体,从而减少残留奥氏体量,以提高零件的尺寸稳定性。

冷处理工艺的温度一般为-60~-80℃,保温时间为2~4小时,冷处理后恢复到室温在4小时内进行回火,以防止零件开裂。

冷处理的目的: 使淬火过程中未能充分转变的残留奥氏体继续向马氏体转变,除能提高零件的尺寸稳定性,还能略微提高零件的硬度和防锈性能。

有时也能利用马氏体比体积大这一原理用冷处理来挽救因尺寸缩小而报废的产品。

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