影响高碳铬轴承钢轴承热处理质量的因素_邹磊

轴承钢的热处理工艺及参数和发展

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：

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0.01mm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Φ4.2mm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%。 由于采用了具有上述特点的制造技术，JFE制钢今后将继续向用户 轴承钢资料 时间：2010-08-17 11:44:25 来源：热加工行业论坛作者：轴承钢全名叫滚动轴承钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，高硬度，高耐磨性及一定韧性，淬透性好，对硫和磷控制极严，是一种高级优质钢，可做冷做摸具钢。 比重：7.81 (一)轴承钢锻造温度

轴承钢热处理工艺

轴承钢热处理工艺EE轴承钢gcr15介绍 轴承钢GCr15，经调质和表面高频淬火后，表面硬度可达50~58HRC，并具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能。。GCr15（滚铬15，轴承钢），在临沂市场比45号钢还便宜，硬度、耐磨性、热处理工艺性都好。 有些特殊用钢，则用专门的表示方法，如滚动轴承钢，其牌号以G表示，不标含碳量，铬的平均含量用千分之几表示。如GCr15，表示含铬量为1.5%的滚动轴承钢。 GCr15钢是一种合金含量较少、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。 化学成分/元素含量（%）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 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&asymp；67 GCr15是滚动轴承轴. W(Cr) = 1.5%； 与不锈钢的区别: a.含碳量: 滚动轴承轴0.95%-1.15%；不锈钢0.1%-0.2%； b.含铬量: 滚动轴承轴0.4%-1.65%；不锈钢12.7%以上<；优点所在>；； —提示:含碳量和含铬量是防锈的关键—- 可以对比发现,滚动轴承轴的防锈能力远不及不锈钢. 轴承钢GCR15是否导磁：有磁性。 1CR17都有磁性。

轴承钢牌号化学成分及标准对比

调研报告内容： 1、概述（研究目的与意义） 2、该产品研究国内外研究与发展现状（发展过程、现状及发展前景） 3、技术、市场分析（重点介绍） 3.1国内生产现状 （包括主要生产厂家、各厂家生产该产品采用的生产工艺流程、生产设备、 关键技术、生产规格、执行标准或技术条件、产品产量和质量状况、现有及潜在用户、市场占有情况等）（重点介绍） 3.2市场分析 （包括现有和潜在市场容量、产品规格、售价、利润情况、主要品种、主要目标用户及加工工艺、技术质量要求等） （重点介绍） 4、可行性分析 莱钢开发生产该产品的必要性和可行性分析（主要分析莱钢现有装备和工艺条件是否满足、产品利润预测等） 5、其它： 特殊要求品种需要介绍一下钢种定义、性能特点、主要用途、用户个性化要求等）1、概述（研究目的与意义） 作为合金钢的一种, 轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及特殊工况条件下应用的特殊轴承钢。目前,我国轴承钢总产量已达220万t 左右,其中高碳铬轴承钢约占轴承钢总产量的90%以上。轴承钢是所有合金钢中质量要求最严格、检验项目最多、生产难度最大的钢种之一，主要用于制造滚动轴承。世界公认轴承钢的生产水平是一个国家冶金水平的标志。对于一个企业来说，轴承钢的生产水平也是一个企业冶金水平的标志，纵观国际及国内的知名特钢生产企业，无一不将轴承钢特别是高标准轴承钢作为其产品调整、发展战略的一个重要目标。我国的一些知名特钢

生产企业如:兴澄特钢、东北特钢、上海宝钢特钢生产的轴承钢具有品质高（通过国际知名轴承公司SKF、FAG、Timken 认证），产量大（年产量基本维持在30-50 万吨的水平）等特点。 莱钢特钢作为一个老牌特钢生产企业，目前轴承钢生产只能按国内标准生产，档次低、品种单一、产量低（年产量在1 万吨左右），与国际、国内的知名特钢生产企业相比差距明显。根据现有装备和生产水平，开发高品质轴承钢，并适当扩大产量不仅对于进一步调整、优化企业产品结构，提高莱钢特钢产品的附加值及经济效益，增强市场竞争能力具有重要意义，而且有利于提升企业的知名度。2、轴承钢研究国内外研究与发展现状（发展过程、现状及发展前景） 2.1国内外轴承钢钢种系列发展状况 轴承用钢的质量是所有合金钢中要求最严格、检验项目最多的钢种。世界公认轴承钢的水平是一个国家冶金水平的标志。随着科学技术迅猛发展，轴承钢使用条件日益恶劣，对轴承提出了非常苛刻的要求。由于轴承的工作环境、使用条件不同, 除了大量生产高碳铬轴承钢外, 还发展了渗碳轴承钢、中碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢等系列钢种。 高碳铬轴承钢是轴承钢的代表钢种, 各国对之都有专用的技术标准。例如, ISO/FDIS683-17 中纳标的高碳铬轴承钢钢种有: 100Cr6、100CrMnSi4-1、100CrMnSi6-4、100CrMnSi6-6、 100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。美国的ASTMA 295 的高碳铬轴承钢包括:52100 、5195、UNSK1952、6 1070M、5160。此外,美国对高淬透性的高碳铬轴承钢, 有专用标准 ASTM A485,其包括的钢种有: Grade1~Grade4、100CrMnSi4-4 、100CrMnSi6-4 、 100CrMnSi6-6、100CrMo7、100CrMo7-3、100CrMo7-4、100CrMnMoSi8-4-6。中国的高碳铬轴承钢（GB/T18254-2002）包括的钢种有: GCr15 、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo。 渗碳轴承钢的表面经渗碳处理后具有高硬度和高耐磨性,而心部仍有良好的韧性, 能承担较大的冲击。这类钢的最高使用温度也一般在200℃以下。这类钢在美国的产量约占轴承钢总产量的30%,在中国仅占3%左右。ISO/FDIS683-17 中纳标的渗碳轴承钢钢种有20Cr3、20Cr4、20MnCr4-2、17MnCr5、19MnCr5、15CrMo4、20CrMo4、20MnCrMo4-2、20NiCrMo2、20NiCrMo7、18CrNiMo7-6、16NiCrMo16-5。 美国的ASTM A534的渗碳钢标准中,除了覆盖ISO/FDIS683-17的所有钢种外, 还包括:4118H、4320H、4620H、4720H、4817H、4820H、5120H、8617H、8620H和9310H。中国的渗碳轴承钢标准GB/T3203-82中的钢种有: G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、 G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2M。oG20CrMo钢经渗碳、淬回火后, 表层具有较高硬 度和耐磨性,达到轴承材料基本要求。心部硬度较抵,有较好的韧性,适用于制作受冲击负荷的零部件。另外还具有较高的热强性。它与美国的4118H相近似。G20CrNiMo钢经渗碳或碳氮共渗后具有明显优于GCr15钢的接触疲劳寿命, 表面耐磨性与GCr15钢相近。心部有足够的韧性。该钢具有良好的淬透性。它是制作耐冲击负荷轴承的良好钢种, 它与美国的8620H相近。G20CrNi2Mo钢具有中等表面硬化性, 它比G20CrNiMo钢具有更好的淬透性和高的

对发展高品质特殊钢产业的认识_董瀚

特殊钢广泛地应用于各个工业领域与人民生活， 它是目前人们关注的重大装备制造和国家重点工程建设 所需的关键材料，是钢铁材料中的高技术含量产品， 其生产和应用情况代表了一个国家的工业化发展水平， 特殊钢占钢总量的比例、特殊钢产品结构、特殊钢质 量和特殊钢应用等是反映一个国家钢铁工业发展的重要 标志。高品质特殊钢应该至少包括了以下两个方面的 含义：一是工业化过程中先进装备制造所需要的特殊 钢品种；二是表现出高质量特征的特殊钢与不断发展 的新型特殊钢品种。应该说，高品质特殊钢是特殊钢 中的高端产品与升级换代产品。 １．特殊钢行业发展的新时期已经到来 建国６０多年来，我国特殊钢行业经历的阶段有： 从１９４９年到１９７８年的３０年间。我国形成了适合计划 经济体系要求的特殊钢行业体系。全国１０多个特殊钢 企业，几乎每一个都可以生产８大钢类，形成了品种 门类齐全的特殊钢生产企业。当时，生产特殊钢大都 是采用废钢电炉流程生产，认为采用电炉流程生产的 品种即为特殊钢。应该说特殊钢行业的生产满足了当 、综合化 对发展高品质特殊钢产业的认识 董　瀚 生产工艺流程的多样化；废钢电炉流程、高炉转炉流 程、特殊冶金流程等）等方向发展，努力满足各种 装备制造的需求。这一时期常常是以引进装备的需求 作为特殊钢企业的产品发展方向。应该说，多样化是 这一时期的主要特征。年产量从数十吨级到百万吨级 的特钢企业并存，生产特殊钢的厂家数量难以统计， 工艺流程多样化、产品质量参差不齐。虽然基本满足 了一些产业发展的需求，如满足了汽车行业发展对特 殊钢的一般需求。但是，一些高端的特殊钢材仍然难 以满足需求，要从国外进口。 从“十二五”起，是特殊钢行业发展的新时期。 钢铁行业发展到这个阶段应该是特殊钢行业发展的又一 个转折点，在未来的数十年间，是特殊钢向高品质化 发展的阶段。特殊钢行业需要以大力发展高品质特殊 钢为出发点，全面提升特殊钢行业的人员、管理、技 术、装备、生产和应用等综合水平。 未来的数十年间将是特殊钢行业的又一个新时期。 一是从市场需求牵引看，工业化和装备制造需要 高品质特殊钢，如高效率火电机组需要耐更高温度的 耐热钢与合金，核电机组需要耐腐蚀的不锈钢与合 金，高铁转向架需要安全性和可靠性高的特殊钢，大 飞机需要超高强度钢，油气开采需要耐苛刻环境的耐 蚀合金，汽车轻量化和安全性需要高性能特殊钢等。 各种装备的高效化需要特殊钢的高品质化。 二是从行业发展基础看，我国钢铁行业的结构需 要调整，包括企业结构、工艺流程结构、产品结构 等。我国从钢铁大国向钢铁强国的转变的一个重要标 志就是特殊钢行业的水平。目前，我国特殊钢产量仅

轴承热处理(国外)

轴承热处理（国外） 热处理质量好坏直接关系着后续的加工质量以致最终影响零件的使用性能及寿命，同时热处理又是机械行业的能源消耗大户和污染大户。近年来，随着科学技术的进步及其在热处理方面的应用，热处理技术的发展主要体现在以下几个方面： （1）清洁热处理热处理生产形成的废水、废气、废盐、粉尘、噪声及电磁辐射等均会对环境造成污染。解决热处理的环境污染问题，实行清洁热处理（或称绿色环保热处理）是发达国家热处理技术发展的方向之一。为减少SO2、CO、CO2、粉尘及煤渣的排放，已基本杜绝使用煤作燃料，重油的使用量也越来越少，改用轻油的居多，天然气仍然是最理想的燃料。燃烧炉的废热利用已达到很高的程度，燃烧器结构的优化和空-燃比的严格控制保证了合理燃烧的前提下，使NOX和CO降低到最低限度；使用气体渗碳、碳氮共渗及真空热处理技术替代盐浴处理以减少废盐及含CN-有毒物对水源的污染；采用水溶性合成淬火油代替部分淬火油，采用生物可降解植物油代替部分矿物油以减少油污染。 （2）精密热处理精密热处理有两方面的含义：一方面是根据零件的使用要求、材料、结构尺寸，利用物理冶金知识及先进的计算机模拟和检测技术，优化工艺参数，达到所需的性能或最大限度地发挥材料的潜力；另一方面是充分保证优化工艺的稳定性，实现产品质量分散度很小（或为零）及热处理畸变为零。 （3）节能热处理科学的生产和能源管理是能源有效利用的最有潜力的因素，建立专业热处理厂以保证满负荷生产、充分发挥设备能力是科学管理的选择。在热处理能源结构方面，优先选择一次能源；充分利用废热、余热；采用耗能低、周期短的工艺代替周期长、耗能大的工艺等。 （4）少无氧化热处理由采用保护气氛加热替代氧化气氛加热到精确控制碳势、氮势的可控气氛加热，热处理后零件的性能得到提高，热处理缺陷如脱碳、裂纹等大大减少，热处理后的精加工留量减少，提高了材料的利用率和机加工效率。真空加热气淬、真空或低压渗碳、渗氮、氮碳共渗及渗硼等可明显改善质量、减少畸变、提高寿命。 轴承零件的热处理质量控制在整个机械行业是最为严格的。轴承热处理在过去的20来年里取得了很大的进步，主要表现在以下几个方面：热处理基础理论的研究；热处理工艺及应用技术的研究；新型热处理装备及相关技术的开发。 1 高碳铬轴承钢的退火 高碳铬轴承钢的球化退火是为了获得铁素体基体上均匀分布着细、小、匀、圆的碳化物颗粒的组织，为以后的冷加工及最终的淬回火作组织准备。传统的球化退火工艺是在略高于Ac1的温度（如GCr15为780~810℃）保温后随炉缓慢冷却（25℃/h）至650℃以下出炉空冷。该工艺热处理时间长（20h以上）[1]，且退火后碳化物的颗粒不均匀，影响以后的冷加工及最终的淬回火组织和性能。之后，根据过冷奥氏体的转变特点，开发等温球化退火工艺：在加热后快冷至Ar1以下某一温度范围内（690~720℃）进行等温，在等温过程中完成奥氏体向铁素体和碳化物的转变，转变完成后可直接出炉空冷。该工艺的优点是节省热处理时间（整个工艺约12~18h）, 处理后的组织中碳化物细小均匀。另一种节省时间的工艺是重复球化退火：第一次加热到810℃后冷却至650℃，再加热到790℃后冷却到650℃出炉空冷。该工艺虽可节省一定的时间，但工艺操作较繁。 2 高碳铬轴承钢的马氏体淬回火 2.1常规马氏体淬回火的组织与性能 近20年来，常规的高碳铬轴承钢的马氏体淬回火工艺的发展主要分两个方面：一方面是开展淬回火工艺参数对组织和性能的影响，如淬回火过程中的组织转变、残余奥氏体的分解、淬回火后的韧性与疲劳性能等[2~10]；另一方面是淬回火的工艺性能，如淬火条件对尺寸和变形的影响、尺寸稳定性等[11~13]。 常规马氏体淬火后的组织为马氏体、残余奥氏体和未溶（残留）碳化物组成。其中，马氏体的组织形态又可分为两类：在金相显微镜下（放大倍数一般低于1000倍），马氏体可分为板条状马氏体和片状马氏体两类典型组织，一般淬火后为板条和片状马氏体的混合组织，或称介于二者之间的中间形态—枣核状马氏体（轴承行业上所谓的隐晶马氏体、结晶马氏体）；在高倍电镜下，其亚结构可分为位错缠结和孪晶。其具体的组织形态主要取决于基体的碳含量，奥氏体温度越高，原始组织越不稳定，则奥氏体基体的碳含量越高，淬后组织中残余奥氏体越多，片状马氏体越多，尺寸越大，亚结构中孪晶的比例越大，且易形成淬火显微裂纹。一般，基体碳含量低于0.3%时，马氏体主要是位错亚结构为主的板条马氏体；基体碳含量高于0.6%时，马氏体是位错和孪晶混合亚结构的片状马氏体；基体碳含量为0.75%时，出现带有明显中脊面的大片状马氏体，且片状马氏体生长时相互撞击处带有显微裂纹[8]。与此同时，随奥氏体化温度的提高，淬后硬度提高，韧性下降，但奥氏体化温度过高则因淬后残余奥氏体过多而导致硬度下降。 常规马氏体淬火后的组织中残余奥氏体的含量一般为6~15%，残余奥氏体为软的亚稳定相，在一定的条件下（如回火、自然时效或零件的使用过程中），其失稳发生分解为马氏体或贝氏体。分解带来的后果是零件的硬度提高，韧性下降，尺寸发生变化而影响零件的尺寸精度甚至正常工作。对尺寸精度要求较高的轴承零件，一般希望残余奥氏体越少越好，如淬火后进行补充水冷或深冷处理，采用较高温度的回火等[12~14]。但残余奥氏体可提高韧性和裂纹扩展抗力，一定的条件下，工件表层的残余奥氏体还可降低接触应力集中，提高轴承的接触疲劳寿命，这种情况下在工艺和材料的成分上采取一定的措施来保留一定量的残余奥氏体并提高其稳定性，如加入奥氏体稳定化元素Si、

高碳铬轴承钢的热处理

高碳铬轴承钢的热处理 1、高碳铬轴承钢的球化退火 是为了获得铁素体基体上均匀分布着细、小、匀、圆的碳化物颗粒的组织，为以后的冷加工及最终的淬回火作组织准备。传统的球化退火工艺是在略高于Ac1的温度（如GCr15为780~810℃）保温后随炉缓慢冷却（25℃/h）至650℃以下出炉空冷。该工艺热处理时间长（20h以上），且退火后碳化物的颗粒不均匀，影响以后的冷加工及最终的淬回火组织和性能。之后，根据过冷奥氏体的转变特点，开发等温球化退火工艺：在加热后快冷至Ar1以下某一温度范围内（690~720℃）进行等温，在等温过程中完成奥氏体向铁素体和碳化物的转变，转变完成后可直接出炉空冷。该工艺的优点是节省热处理时间（整个工艺约12~18h），处理后的组织中碳化物细小均匀。另一种节省时间的工艺是重复球化退火：第一次加热到810℃后冷却至650℃，再加热到790℃后冷却到650℃出炉空冷。该工艺虽可节省一定的时间，但工艺操作较繁。 2、常规马氏体淬回火的组织与性能 近20年来，常规的高碳铬轴承钢的马氏体淬回火工艺的发展主要分两个方面：一方面是开展淬回火工艺参数对组织和性能的影响，如淬回火过程中的组织转变、残余奥氏体的分解、淬回火后的韧性与疲劳性能等；另一方面是淬回火的工艺性能，如淬火条件对尺寸和变形的影响、尺寸稳定性等。 常规马氏体淬火后的组织为马氏体、残余奥氏体和未溶（残留）碳化物组成。其中，马氏体的组织形态又可分为两类：在金相显微镜下（放大倍数一般低于1000倍），马氏体可分为板条状马氏体和片状马氏体两类典型组织，一般淬火后为板条和片状马氏体的混合组织，或称介于二者之间的中间形态—枣核状马氏体（轴承行业上所谓的隐晶马氏体、结晶马氏体）；在高倍电镜下，其亚结构可分为位错缠结和孪晶。其具体的组织形态主要取决

国内外轴承钢发展现状方向

国内外轴承钢发展现状及方向 一、轴承钢对组织结构及性能基本要求 轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类，用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用的零部件，它是由内、外套圈、滚动体(滚珠、滚柱或滚针)和保持器四部分组成，合称为轴承四大件。轴承工作条件十分复杂，不仅要承受各类高的交变应力，还要承受各种瞬时冲击力的作用，使轴承极易产生疲劳裂纹和摩擦破坏，严重的情况下出现轴承套圈的断裂破坏。轴承主要破坏形式主要有两种，即最常见接触疲劳破坏和占次要地位的磨损破坏。由于要承受高接触应力(一般高达1500-5000N/mm2)、多次循环接触疲劳应力以及滑动磨损的工作环境，要求轴承有高抗塑性变形，抗摩擦磨损，高旋转精度及尺寸精度，高尺寸稳定性、长使用寿命和高可靠性；对于在特殊条件下工作的轴承，还有耐冲击、高Dn值(轴承直径与转速的成绩)、耐高温低温，防腐蚀和抗磁等性能。 轴承钢是制造轴承的主要材料，轴承钢品质最高，性能要求苛刻，而且量大面广，其种类繁多，但基本上可分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、中碳轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢及无磁轴承钢等系列钢种。(1)高碳铬轴承钢：高碳铬轴承钢是轴承钢的代表钢种：GCr15、GCr15SiMn、GCr4、GCr15SiMo、GCr18Mo等。该类钢是轴承钢的主体，占到我国轴承钢总量的90%以上(美国不到70%，欧洲不到50%)。我国高碳铬轴承钢的冶金水平、热处理水平及表面处理水平与国外相比尚有较大差距；(2)渗碳轴承钢：表面经渗碳处理后具有高硬度和高耐磨性，而心部仍有良好的韧性，能承担较大的冲击。品种有G20CrMo、G20CrNiMo、G20CrNi2Mo、G20Cr2Ni4、G10CrNi3Mo、G20Cr2Mn2Mo

GCr轴承钢热处理工艺设计

G C r轴承钢热处理工艺 设计 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

工艺课程设计（论文） 题目：GCr15轴承钢热处理工艺设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：教研室：材料科学与工程教研室

目录

1 GCr15轴承钢热处理概述 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。对轴承钢的基本质量要求就是纯净和组织均匀。纯净就是杂质元素及非金属杂物要少，组织均匀是钢中碳化物要细小，分布要均匀。夹杂物量愈高，寿命就越短。为了满足这些性能的要求，常常采用高碳铬轴承钢(GCr15 )经退火、淬火加低温回火的热处理工艺，为了改善冶炼质量，近来已采用电炉冶炼并经电渣重熔，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。 高碳铬轴承钢的含碳质量分数比较高，一次预备热处理是球化退火，主要目的是为 了降低硬度，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。 通过对经典GCr15轴承钢热处理工艺的分析，更加明确在执行热处理工艺过程中 所需要注意的问题。能够正确确定加热温度、时间，保温时间，冷却方式，其目的就是 通过正确的热处理工艺，使金属材料的潜在能力得到充分的发挥。 根据轴承的工作条件，失效形式及性能要求，本设计选择的轴承材料为GCr15轴 承钢；在设计球化退火-淬火加低温回火热处理工艺中，本设计借鉴了《热处理工程师 手册》，《钢的热处理》，《热处理工程基础》，《金属热处理原理与工艺》等。根据 工艺设计的理论基础设定了完整的热处理工艺流程，使热处理的GCr15轴承钢具有高 硬度，高耐磨性，高的耐点蚀性能，高的疲劳强度，从而满足轴承的质量要求。

圆锥滚子轴承选材,热处理工艺设计及分析

圆锥滚子轴承选材，热处理工艺设计及分析 金属材料工程10060126 XX 杨瑞成教授隋然助教 摘要 本文从圆锥滚子轴承通常遇到的故障及失效入手，通过故障原因的分析，从而引涉出，滚动轴承的特性，如何选用合适的轴承使零件的寿命最大化。通过对圆锥滚子轴承工作条件分析，以及轴承材料的机械性能和工艺性能的要求最终将材料定为GCr15。GCr15为轴承钢，将进行球化退火、淬火、回火热处理工艺。根据滚动轴承的性能要求制定热处理工艺为（套圈的）：管料或棒料—锻造—球化退火—车加工成型—软磨（主要针对沟道）—淬火—回火—粗磨—精磨—成品。根据产品的尺寸、加热温度等确定所需的热处理炉有，立式淬火机床，盐浴炉RDM-20-8回火设备，中温箱电阻炉RX3-15-9进行退火。工艺布置应尽量满足工艺生产流程。。 关键词：圆锥滚子轴承、轴承钢、GCr15、热处理 一．圆锥滚子轴承工况分析及选材 （一）工况分析 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，它由轴承内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。内圈紧装于主轴上，随轴一起转动。外圈则装在轴承座中静止不动，在轴转动过程中，内圈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。 滚动体和内外圈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，因此分析上述过程可知，滚动轴承的损坏形式为接触疲劳破坏和磨损，要求滚动体与内外圈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。 （二）圆锥滚子轴承的失效分析 一般情况下，滚动轴承的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落，以及由于摩擦磨损而使轴承精度丧失。此外，还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成轴承的非正常破坏。 (1)接触疲劳失效；(2)磨损失效；(3)断裂失效；(4)塑性变形失效；(5)游隙变化失效。 （三）性能要求 圆锥滚子轴承对材料热处理后应具备下列性能： (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)一定的冲击韧性 (6)良好的尺寸稳定性 二. 圆锥滚子轴承的材料选择 （一）材料初选 目前，国内使用最久应用最为广泛的是高碳铬轴承钢，其成分特点是：高碳，轴承钢的W（C）一般控制在0.95％~1.05％范围内，以保证淬火后的硬度达到最大值，同时获得一定数量的碳化物，以提高耐磨性。Cr 作为基本合金元素，轴承钢的W（Cr）一般控制在1.65％以下。Cr一方面提高淬透性，使淬火后的组织和硬度均匀；另一方面，Cr溶于渗碳体中形成较稳定的含Cr渗碳体，这种合金渗碳体在淬火加热时溶解较慢，并以细小颗粒均匀分布在基体上，有利于提高耐磨性。 （二）材料终选 GCr15是铬轴承钢中典型的钢种，它的使用量很大，约占铬轴承钢的90％。国外所使用的铬轴承钢的成分也大致相似。GCr15钢含有较少量合金元素，综合性能良好，淬火回火后具有高而均匀的硬度，耐磨性能好，接触疲劳强度高。钢的热加工型号，球化退火后有良好的可切削性。综上所述，圆锥滚子轴承可以选用GCr15钢。 三．圆锥滚子轴承热处理工艺设计 组成滚动轴承的零件有外圈、内圈、滚动体和保持架。对于不同的零件，其加工过程和方法是不同的。对

高品质轴承钢疲劳寿命预测模型及夹杂物影响规律研究

电化学测试结果表明:有机物辅助制备材料拥有出色的倍率性能(10 C下为110 mAh·g^-1),水热辅助制备材料表现出最佳的循环稳定性（50周充放电后容量保持率为94.1%）。采用电化学活性材料MnO₂对富锂锰基材料进行包覆改性,通过其改性前后电化学反应的变化讨论其包覆改性作用机理。 除MnO₂包覆层能供锂离子可逆脱嵌外,包覆热处理过程中由于层状相中锂、镍元素发生迁移扩散而形成的尖晶石复合相,同样可逆地参与了电化学反应,由此显著减少了首次不可逆容量损失。同时,MnO₂包覆层缓解了电极与电解质之间副反应,其内部形成的尖晶石相提供了利于锂离子快速交换的扩散通道,有效提高了电荷转移效率。 包覆材料表现出有效提高的倍率性能和循环稳定性。 高品质轴承钢疲劳寿命预测模型及夹杂物影响规律研究轴承钢中的夹杂物对疲劳性能有重要的影响。以提高轴承钢疲劳性能为目的,研究国内外轴承钢质量的差异、不同生产工艺及加载条件下各类氧化物夹杂的临界尺寸,并实现不同特征夹杂物对疲劳性能影响的预测,进而为轴承钢生产提供方向,对有效提高我国轴承钢生产水平具有重要的意义。 本研究即围绕此目标,通过实验室研究、热态实验、工业试验等手段展开相关研究。通过对国内外高品质轴承钢的冶金质量与疲劳性能的比分析发现,国内部分轴承钢的疲劳性能已与国外高品质轴承钢相近,且洁净度控制思路与国外轴承钢F2类似,即严格控制钢中全氧含量及氧化物类夹杂,尤其是对疲劳性能影响较大的钙铝酸盐类夹杂物,但国内轴承钢在Ti含量控制及钙铝酸盐类夹杂物控制方面仍需提高。 通过控制全氧含量的50 kg级热态实验,分析相同脱氧方式下轴承钢中不同全氧含量对氧化物夹杂和疲劳性能的影响,研究发现夹杂物诱发的疲劳断口裂纹

轴承钢的热处理

轴承钢材料的化学热处理 (1)钢渗的碳将碳原子渗入钢件表层常用于耐磨并受冲击的零件，如:轮、齿轮、轴、活塞销等使表面具有高的硬度(HRC60～65)和耐磨性，而中心仍保持高的韧性 (2)钢渗的氮将氮原子渗入钢件表层常用于重要的螺栓、螺母、销钉等零件提高钢件表层的硬度、耐磨性、耐蚀性 (3)钢的氰化将碳和氮原子同时渗人到钢件表层适用于低碳钢、中碳钢或合金钢零件，也可用于高速钢刀具提高钢件表层的硬度和耐磨性 8．发黑将金属零件放在很浓的碱和氧化剂溶液中加热氧化，使金属零件表面生成一层带有磁性的四氧化三铁薄膜常用于低碳钢、低碳合金工具钢由于材料和其他因素的影响，发黑层的薄膜颜色有蓝黑色、黑色、红棕色、棕褐色等，其厚度为0.6～O．8μm 防锈、增加金属表面美观和光泽，消除淬火过程中的应力。 轴承钢材料的热处理钢铁材料的一般热处理 1．退火将钢件加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却到室温①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工②细化晶粒，均匀钢的组织，改善钢的性能及为以后的热处理作准备③消除钢中的内应力。防止零件加工后变形及开裂 退火类别 (1)完全退火将钢件加热到临界温度(不同钢材临界温度也不同，一般是710-750℃，个别合金钢的临界温度可达800—900oC)以上30—50oC，保温一定时间，然后随炉缓慢冷却(或埋在沙中冷却) 细化晶粒，均匀组织，降低硬度，充分消除内应力完全退火适用于含碳量(质量分数)在O．8％以下的锻件或铸钢件(2)球化退火将钢件加热到临界温度以上20～30oC，经过保温以后，缓慢冷却至500℃以下再出炉空冷降低钢的硬度，改善切削性能，并为以后淬火作好准备，以减少淬火后变形和开裂,球化退火适用于含碳量(质量分数)大于O．8％的碳素钢和合金工具钢

轴承钢的热处理

轴承钢的热处理 轴承钢锭一般要在1200～1250℃高温下进行长时间扩散退火，以改善碳化物偏析。热加工时要控制炉内气氛，钢坯加热温度不宜过高，保温时间不宜过长，以免发生严重脱碳。终轧（锻）温度通常在800～900℃之间，过高易出现粗大网状碳化物，过低易形成轧（锻）裂纹。轧（锻）材成品应快冷至650℃，以防止渗碳体在晶界上呈网状析出，有条件时可采用控制轧制工艺。 为了取得良好的切削性和淬火前的预组织，冷加工用轴承钢材要进行完全的球化退火。退火温度一般为780～800℃，退火时要防止脱碳。如果轧制钢材存在过粗的网状渗碳体，则退火前需先进行正火处理。铬轴承钢通常在830～860℃之间加热，油淬，150～180℃回火。精密轴承的组织中，应尽可能降低残余奥氏体量或使残余奥氏体在使用过程中保持稳定，因此常需在淬火后进行-80℃（或更低温度）冷处理和在 120～140℃下进行长时间的稳定化处理。 轴承钢热处理工艺包括正火、退火等预先热处理和最终热处理两个主要环节。GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。GCr15轴承钢热处理后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。 （1）预先热处理 ①正火：铬轴承钢正火工艺，工件透热后保温40~60min，冷却需要较快，正火之后立即转为球化退火。 ②球化退火：GCr15铬轴承钢常采用等温球化退火工艺，790℃被认为是最佳的球化加热温度。退火前需加热到900~920℃，保温2/3~1h后正火。 保温时间随工件大小、加热炉的均匀性、装炉方法及装炉量、退火前的原始组织均匀性而定。 低温球化退火主要适用于冷冲球、冷挤压套圈的再结晶退火。 普通球化退火、等温球化退火主要适用于锻造套圈、热冲球以及横锻球的退火。铬轴承钢球化退火工艺。 （2）最终热处理 ①轴承零件：一般采用淬火和低温回火，其目的是提高钢的强度、硬度、耐

高碳铬轴承钢

凡一商城轴承专家 高碳铬轴承钢的牌号、特性及用途 高碳铬轴承钢具有高的接触疲劳强度和耐磨性能，许多牌号属全淬透型钢，如GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo。但由于有的轴承需要心部具有良好韧性而表面需要高硬度，因而又发展出限制淬透性轴承钢，如GCr4。 ① GCr15（全淬透型钢）GCr15是高碳铬轴承钢的典型钢种，在淬火、回火后有 高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度。其热加工性能和可加工性良有好，淬透性适中，但焊接性差。GCr15的白点敏感性大，但当采用真空脱气精炼的轴承里，此缺陷可 消除。用于制造壁厚≤12mm、处径≤250mm的滚动轴承套圈，或制造直径≤22mm的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺寸的滚针。也可用于制造模具、量具和木工刀具及高弹性极限、高疲劳强度的机械零件。 ② GCr15SiMn（高淬透型钢）在GCr15钢的基础上提高硅、锰含量，因而淬透性、弹性极限、耐磨性均比GCr15好。由其制作的滚动轴承件的使用温度不宜超过180℃。用于制造壁厚>12mm、外径>120mm的滚动轴承套圈、直径>50mm的钢球及直径>22mm 的圆锥、圆柱、球面滚子及全部尺寸的滚针。其他用途与GCr15相同。 ③ GCr15SiMo（高淬透型钢）在GCr15基础上增加含硅量，添加了钼。其淬透性高，耐磨性好，疲劳强度高、综合性能良好。适于制造大尺寸范围的滚动轴承套圈及钢球、滚柱等。 ④ GCr18Mo（高淬透型钢）在GCr15基础上加入质量分数0.15%~0.25%的钼，并 提高了含各量，因而淬透性、耐磨性均提高警惕。可进行下贝氏体等温淬火，达到与马氏体淬火相近的硬度和耐磨性，而且钢的冲击、断裂韧度和抗弯强度都得到提高，因而提高了钢的综合力学性能和寿命。可制造壁厚达20mm的滚动轴承套圈，其滚动轴承件的尺寸范围也扩大。 ⑤ GCr4（限制淬透型钢）GCr4是低淬透性滚动轴承钢，用体积感尖加热、表面 淬火回火后，具有GCr15全淬透型轴承钢和低碳合金渗碳钢的性能。淬火后表面硬度高，表面耐耐性好，抗疲劳性能好，心部硬度只有35~40HRC，韧性好、抗冲击。主要用于制造各种尺寸、受载荷不大的滚动轴承套圈及滚子。

我国钢材产品质量现状及存在的诸多问题

我国钢材产品质量现状及存在的诸多问题 在当前的市场形势下，钢铁企业为什么普遍亏损?质量问题如何制约着钢铁行业的发展?钢铁企业未来产品结构调整的方向何在? “2011年，在重点大中型钢铁企业(中国钢铁工业协会会员企业)所产粗钢中，有61.1%属于普通质量钢。总体上看，中低档产品占主流。”日前，在谈到我国钢材的质量情况时，中国金属学会名誉理事长、中国工程院院士翁宇庆表示，“我们亟待在成本基本不增加的条件下大幅度提高钢材品质，实现减量化发展。” 钢材消费与GDP相关性减弱 在比较了我国钢材表观消费量与国内生产总值的变化之后，翁宇庆表示，我国钢材的供需状况已进入转变期。 从1999年~2011年这十多年的变化过程中可以看出，钢铁行业的发展经历了三个阶段：在2002年之前，钢材消费增长与GDP增长基本一致，且钢材大体上供不应求;从2002年到金融危机爆发之前，随着基本建设投资和基础设施建设的增加，钢材消费增长大于GDP增长;在金融危机之后，随着“4万亿”投资，钢材消费有所增长，但在“后4万亿”时代，钢材消费增长与GDP增长的相关性明显减弱。 也正是随着钢材表观消费量与GDP相关程度的下降，钢铁行业逐渐进入全行业亏损边缘。今年上半年，重点大中型钢铁企业的销售利润率只有0.13%，较去年同期大幅下降96%。如果剔除投资收益等，行业的主营业务利润已经是负值。 据翁宇庆介绍，为了厘清包括钢铁在内的许多结构材料领域产生亏损的主要原因，中国科学院、中国工程院两院院士对这一现象进行了调查。调查结论显示，从宏观层面来看，钢铁行业的可持续发展遇到能源、资源、环境“瓶颈”效应：我国年产约7亿吨钢材(占全球约45%)，消耗大宗原燃料，能耗高、污染严重、周期长，致使上游供应的能源、资源价格上升，生产运行维艰，呈无利运行状态;从技术层面来看，由于质量标准普遍要求不高，前些年产能急剧扩张带来了很多质量问题，市场上中低档产品占主流。 “在经济结构调整和工业化发展成熟期，市场需求锐减，我们亟待在成本基本不增加的条件下大幅度提高品质，阻止低质品抢占市场，以削减供应总量。”翁宇庆说。 普通质量钢占比呈上升趋势 为了了解高、中、低档钢材在市场上的分布情况，翁宇庆跟踪了自2004年以来的各档钢材在市场上的份额。“根据国家质量监督检验检疫总局的标准，我国有4亿吨普通质量钢，占到总量的近2/3。而从今年上半年的情况来看，普通质量钢所占比例还呈上升趋势，从2011年的61.1%上升到64.6%。同时，优质钢的比例在减少，从2011年的29.8%降到27.0%;特殊质量钢的比例也在减少，从2011年的9.0%降到8.4%。”

GCr轴承钢的热处理工艺设计

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 2.1工作条件和技术要求 -------------------------4 2.2材料的选择 ---------------------------------5 2.3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 3.1相变点的确定 ----------------------------------7 3.2热处理工艺 ----------------------------------8 3.2.1工艺流程 -------------------------8 3.2.2 热处理工艺参数的制定 -------------10 3.2.3处理工艺卡片填写 ---------------------12 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：

3.2.4作过程中的注意事项 ------------------------------12 3.3家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13 3.4热处理设备的选择-----------------------16 3.5组织特点和性能的分析 ------------------------------16 4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。

“KOYO轴承钢外表强化”的办法

“KOYO轴承钢外表强化”的办法

KOYO轴承 Koyo( 光洋精工株式会社)创立于1921年，是一家研发型综合功能产品制造日本公司，拥有6557名员工。日本光洋精工株式会社KOYO SEIKO为日本四大轴承生产集团之一，以具有世界顶级之生产及管制设备，在日本拥有国分东京、奈良、引田、丰桥、高松、德岛及龟山等八个生产主力工厂，（全部通过ISO9001认证）,海外横夸欧洲、亚洲、南北美洲数个生产据点和研究机构 公司简介 Koyo光洋轴承KOYO轴于1921年，在日本国内拥有8家工厂，28处销售点，在国外有9家生产厂、24处销售点。日本光洋精工株式会社Koyo是一家有着悠久历史和文化、在第三位的世界综合轴承产品制造商，其生产的各种轴承广泛用于通用机械和其他行业和日本排名专业领域，在世界各地用户中享有极高的知名度和友谊的品质赞誉。 公司在中国的发展 Koyo( 光洋精工株式会社)，在中国的市场份额，已经从1992年的名不见经传，到今天排在瑞典SKF,德国FAG，INA，日本NSK轴承之后，进口轴承使用前五位的行列，足以见得，Koyo 轴承无论在质量上还是管理售后上，都得到了广大国内使用客户的认可和青睐，这都值得国内品牌轴承在生产和推广方面的借鉴。 经营项目 日本光洋精工株式会社的经营项目包括轴承、汽车转向器、汽车仪器仪表、等速万向节、油封、工作机械、工业用热处理炉及电子控制器等。该公司大幅度提高海外汽车转向器生产能力，在泰国、马来西亚、印度、韩国和中国等地设有转向器生产基地，成为日本第一、世界第二大汽车转向器系统制造商。 日本光洋精工株会社所生产数万种高精度、高品质的KOYO轴承系列产品,提供有关航太科技、电脑元件、马达、高速火车、捷运列车、产业机械、CNC车床、高精度加工机、汽、机车工业、钢铁工业...等重要之组件,作最好之选择 主导产品 日本KOYO轴承主导产品有： KOYO滚动轴承、KOYO深沟球轴承、KOYO高精度轴承、KOYO

GCr轴承钢的热处理工艺设计

热处理工艺 课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 工艺 课程 设计 的目 的 ----- ----- ----- ----- 4 2零 件的 技术 要求 及选 材 ----- ----- -----

---------4 2.1工作条件和技术要求-------------------------4 2.2材料的选择---------------------------------5 2.3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 3.1相变点的确定----------------------------------7 3.2热处理工艺----------------------------------8 3.2.1工艺流程-------------------------8 3.2.2热处理工艺参数的制定-------------10 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 3.3家具的设计或者选用及零件的摆布------------------------13 3.4热处理设备的选择-----------------------16 3.5组织特点和性能的分析 ------------------------------16 4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：