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课题名称：淬火、回火工艺对GCr15钢力学性能的影响专业：金属材料工程班级：B金属081学号：0810203122姓名：陈志远得分：完成时间：2011年 4 月 22 日评分体系及项目得分评分项目及其要求项目得分1．课题难度值（05分）得分：2．选择和使用工具书(检索系统)的情况（60分）：（1）选择检索工具、系统（数据库）的种类[至少5种，其中必有一种外文数据库] （10分）得分：（2）查的文献条目的数量(至少15条，多查适当加分) （15分）得分：（3）所查文献的出版类型(图书、期刊论文、会议论文、专利、标准等5 种以上，每种出版类型1分)（05分）得分：（4）所查的原始文献的文种(限中英文两种)（05分）得分：（5）外文文摘的翻译情况（至少翻译一篇）（05分）得分：（6）综合运用所选检索系统（数据库）的各种检索途径或制订检索策略的能力（05分）得分：（7）所查检索条目查准率情况（检索条目与选择课题的针对性评价，每查准一条1分）（15分）得分：3．原始文献的获取情况（请您至少提供2篇原文的第一页复印件或打印件）（10分）得分：4．按照“步骤要求”和“格式要求”完成实习报告（10分）得分：5．按照论文写作的具体要求，对你所下载的其中的一篇论文进行综合评价（10分）得分：6．检索结果总结与学习体会（05分）得分：总得分：课题名称：淬火、回火工艺对GCr15钢力学性能的影响一、分析研究课题1．背景分析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。
2．需要解决的问题（1）淬火、回火的工艺流程以及对钢件的影响。
（2）GCr15钢的服役条件及所需优越的力学性能。
3．检索文献的要求（1）所需的文献内容、水平：紧贴本课题的要求的文献，文献能够代表当今该技术领域的研究水平。
GCr15模具钢材料的力学性能及工艺性能GCr15模具钢材料的力学性能及工艺性能：（1）力学性能○1淬火温度的影响。
GCr15钢的正常淬火加热温度为830-860℃，多用油冷，最佳淬火加热温度为840℃，淬火后的硬度达到63-65HRC。
在实际生产条件下，根据模具有效截面尺寸和淬火介质的不同，所用的淬火温度可稍有差别。
如尺寸较大或用硝盐分级淬火的模具，宜选用较高淬火温度（840-860℃），以便提高淬透性，获得足够的淬硬层深度和较高的硬度；尺寸较小或用油冷的模具一般选用较低的淬火温度（830-850℃）。
相同规格的模具，在箱式炉中加热应比盐浴炉加热温度稍高。
○2回火温度的影响。
随着回火温度升高，回火后的硬度下降。
回火温度超过200℃后，将进入第一类回火脆性区。
所以，GCr15钢的回火温度一般为160-180℃。
（2）工艺性能○1锻造。
GCr15钢的锻造性能较好，锻造温度范围宽。
锻造工艺规程一般为：1050-1100℃，始锻温度1020-1080℃，终锻温度850℃，锻后空冷。
锻后的组织应为细片状球光体，这样的组织可以不经正火就可以进行球化退火。
○2正火。
GCr15钢正火加热温度一般为900-920℃，冷却速度不能小于40-50℃/min.小型模胚可以在静止空气中冷却；较大模胚可采用鼓风或喷无冷却；直径在200mm以上的大型模胚可在热油中冷却，至表面温度约为200℃时取出空冷。
后一种冷却方式形成的内应力较大，容易开裂，应立即进行球化退火或补加一道去应力退火工序。
○3球化退火。
GCr15钢的球化退火工艺规范一般为：加热温度7700-790℃，保温2-4h，等温温度690-720℃，等温时间4-6h。
退火后组织为细小均匀的球状珠光体，硬度为217-255HBS,具有良好的切削加工性能。
GCr15模具钢淬透性较好（油淬临界淬透直径为25mm）,油淬情况下获得的淬硬层深度与碳素工具钢水淬的相近。
材料名称：轴承钢牌号：GCr15A标准：YB 9-1968●特性及适用范围：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铬轴承钢最常用的是GCr15。
使用量占轴承钢的绝大部分。
添加Mn、Si、Mo、V的轴承钢在铬轴承钢中加入Si、Mn可提高淬透性，如GCr15SiMn、GCr15SiMnMoV等。
为了节铬，加入Mo、V可得到无铬轴承钢。
如GSiMnMoV、GSiMnMoVRE等，其性能与GCr15相近。
GCr15A是GCr15钢经过电渣重熔的一种精密专用轴承钢。
具有高纯度、高密度，碳化物均匀性好的特点，疲惫性能优于普通GCr15轴承钢。
适宜制造军用轴承产品，专用轴承、航空发动机轴承、精密仪表、精密主轴轴承等。
●化学成份：碳 C ：0.95～1.05硅Si：0.15～0.35锰Mn：0.20～0.40硫S ：≤0.020磷P：≤0.027铬Cr：1.30～1.60镍Ni：≤0.30铜Cu：≤0.25●力学性能：抗拉强度σb (MPa)：1902冲击功Akv (J)：26硬度：63HRC试样尺寸：某试样●轴承钢锻造温度（1）始锻温度：1150（1120）终锻温度：850（800）度。
（2）锻造前清除表面缺陷，尽量预热后在快速加热。
（3）温加工时，应避免200~400度的蓝脆区。
热加工时，应避免进入高温脆区（大于1250）。
应尽量避免进入热脆区（800~~950度）。
●锻后热处理（1）锻后——预先热处理（球化退火）——最终热处理（淬火+低温回火）（2）球化退火目的：降低硬度，便于加工，为淬火做准备。
球化退火过程：加热到750~~770度，保温一定时间，在缓慢冷却到600度以下空冷。
●热处理规范及金相组织：普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷——HB170-207等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷——HB207-229球化退火：轴承钢预先热处理是球化退火。
GCr15轴承钢淬回火金相检验GCr15轴承钢淬回火金相检验GCr15钢是铬轴承钢中最具有代表性的，使用量占轴承钢的绝大部分。
滚动轴承一般由内圈套、外圈套、滚动体(滚珠、滚柱、滚锥或滚针)和保持器等部分组成轴承钢主要用来制造轴承的内外圈套及滚动体。
其工件淬回火金相检验的依据是JB/T1255-2001《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》(以下简称为：标准)。
实践中如何在标准的指导下分析、检验样品的质量，在帮助企业进行检验小型轴承淬回火工件的工作中我们积累了一些经验。
同时，结合理论知识的收集、整理，又对GCr15钢轴承零件的马氏体淬回火金相检验项目进行了一些总结、分析，在此与同行进行交流。
1.淬回火马氏体级别的鉴定GCr15属于过共析钢，预先热处理是球化退火。
GCrl5正常的淬火温度为：830～860℃，奥氏体中溶解有WC=0.5%～0.6%，以及WCr=0.8%(尚有7%～9%的未溶碳化物)。
为了获得高硬度以及较好的强度、冲击韧度和使用寿命，通常采用160士5℃的低温回火。
正常淬火后的金相组织应为隐晶马氏体，在其上分布着未溶解的碳化物，它能保证综合力学性能的要求。
其光学显微组织通常由黑、白相问的两种马氏体区域所组成，在黑色马氏休区域中存在较多的碳化物颗粒，白色区域中比较少。
标准中对GCr15淬回火马氏体级别设定有5个级别，分别有图片参照，但是，并没有文字说明如何准确判别样品的级别，即不同级别判定的具体操作方式及简单的理论说明。
同时，标准中的图片印刷质量不佳，分辨不清显微组织的准确形貌。
配合洛阳轴承研究所提供的《高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件》标准评级图虽然可以清晰辨认显微组织，但也是没有具体的文字说明。
通过理论分析及查阅相关资料可知，判定GCrl5钢淬回火马氏级别是否合格的鉴定形式，实际仁可以认为是分析显微组织中黑、白马氏体区域在整体组织中所占的体积比例及辨别淬扣!火马氏体形貌的问题。
回火温度对GCr15轴承钢组织和性能的影响王桂【摘要】GCr15 steel is widely used in bearing. The tempering temperature has a significant effect on its properties. The effect of different tempering temperature on hardness, residual austenite and surface residual stress of GCr15 steel was investigated. The result shows that with the increasing of tempering temperature in the range of 165~300 ℃, the hardness HRC of the tested steel decreased from 61. 7 to 56. 2 , the residual austenite from 9. 88% to 3. 26% and the surface residual stress from 706. 8 MPa to 382. 2 MPa, accompanied with the gathering and growth of carbide. The microstructure is mainly composed of needle-type martensite, grain-type carbide and little residual austenite. This study provides reference for establishing low-temperature tempering process for GCr15 steel.%GCr15钢在轴承中广泛使用,其回火温度对轴承使用性能有重要影响。
gcr15等温淬火工艺GCR15是一种常用的高碳铬磨料钢，广泛应用于轴承等制造领域。
为了提高GCR15钢的机械性能，常常需要对其进行等温淬火处理。
本文将详细介绍GCR15等温淬火工艺及其相关参考内容。
一、等温淬火工艺的定义等温淬火工艺是将材料加热至适当温度保持一定时间，然后迅速冷却，以达到改善材料的力学性能的目的。
对于GCR15等温淬火工艺，常用的温度范围为800°C至840°C。
二、等温淬火的工艺参数1. 温度：等温淬火温度对于GCR15的性能影响较大。
一般情况下，温度范围为800°C至840°C。
温度太高会导致脱碳，温度太低则无法获得良好的组织和性能。
2. 保温时间：保温时间应根据不同的工件尺寸和要求来确定。
通常情况下，保持10至30分钟即可。
3. 冷却介质：常用的冷却介质有空气冷却、油淬、水淬等。
选择合适的冷却介质可控制材料的组织和性能。
三、等温淬火的作用机理等温淬火可以改善GCR15钢的晶粒细化程度和均匀性，提高材料的硬度、强度和耐磨性。
在高温下进行保温可以使材料内部的碳原子进行扩散，从而形成了均匀的碳化物颗粒。
冷却过程中，快速冷却可以防止碳化物的分解，从而保持了材料的硬度和强度。
四、等温淬火的实施技术和注意事项1. 保持良好的炉膛环境，避免氧化和污染材料表面。
2. 控制保温时间和温度，避免过长或过短的保温时间以及过高或过低的温度对材料性能的不良影响。
3. 确保冷却介质的质量和温度，控制冷却速度，避免过慢或过快的冷却对材料性能的影响。
4. 针对GCR15的具体应用领域和要求，对等温淬火工艺进行优化和调整。
总结：GCR15等温淬火工艺是一种重要的热处理方法，可以显著改善材料的力学性能。
正确的等温淬火工艺参数和实施技术对于提高GCR15钢的硬度、强度和耐磨性具有重要意义。
准确控制等温淬火温度、保温时间和冷却介质，以及注意炉膛环境和冷却速度等因素，可以获得理想的材料组织和性能。
五、实验数据
1.硬度HRC
表1 GCr15钢热处理前后硬度
状态
1 2 3 平均
硬度
原件59.0 59.1 59.3 59.1
淬火后80.1 80.8 80.7 80.5
回火后79.8 79.4 78.9 79.4
表2 2Cr13钢热处理前后硬度
状态
1 2 3 平均
硬度
原件50.3 50.6 50.3 50.4
淬火后73.4 74.3 74.3 74
回火后63.4 63.2 63.3 63.3
六、金相照片及组织分析
1.金相照片
状态
GCr152Cr13 材料
原件
100μm 100μm
淬火后
100μm 100μm
回火后
100μm 100μm
2.组织分析
(1)GCr15钢合金含量较少、具有良好性能，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。
(2)GCr15等温淬火组织为下贝氏体+碳化物+少量马氏体+极少量残余奥氏体，淬火变形很小，强度高，韧性好。
GCr15低温回火，马氏体分解，残余奥氏体转变，碳化物转变工艺特点为强调硬度取下限，强调韧性取上限。
(3)2Cr13属于不锈铁，硬度好，经过淬火处理后可以得到更好的机械性能，具有较好的可加工性，组织形态为马氏体型。
2Cr13处理应为淬火+高温回火，组织应为回火索氏体+未溶块状铁素体，会很大程度上影响该材料使用时耐腐蚀性。
gcr15,热处理硬度
GCr15是一种高碳铬轴承钢，具有优异的耐久性和高强度，是广泛应用于机械行业的一种材料。
但是，它的硬度需要经过热处理才能得到提高。
接下来，我们将分步骤阐述热处理对GCr15硬度的影响。
1. 热处理的原理
热处理是指对金属材料进行加热或冷却的工艺，以改变其组织结构和物理性能的方法。
通过加热使金属材料达到一定的温度，使其中的碳原子发生扩散，然后迅速冷却，使得金属材料的组织变得均匀致密，从而提高金属材料的强度和硬度。
2. GCr15的热处理方法
GCr15的热处理方法分为两种：淬火和回火。
淬火：将GCr15钢加热至830℃～860℃左右逐渐冷却到300℃左右，然后再用油、水等介质对其加速冷却，使钢材快速冷却获得高硬度和高强度。
淬火后的GCr15钢材具有高硬度、高磨损性、高强度、高韧性等特点。
回火：将淬火后的GCr15钢材放在供给稳定的炉内进行煅烧，使其在一定温度范围内保持一定时间，随后再冷却至室温。
经过回火处理的GCr15钢材不仅硬度减小，而且韧性增大，更加适合于轴承等需要强度和韧性兼备的设备。
3. 热处理对GCr15的硬度的影响
经过淬火和回火处理后，GCr15的硬度明显加强。
淬火后的
GCr15钢材硬度通常可以达到62-66HRC以上，而回火后的GCr15钢材硬度约在57-62HRC之间。
总之，热处理是使GCr15钢材硬度得到提高的关键步骤之一。
在机械制造业中，GCr15钢的热处理是必不可少的一步，可以使轴承等机械零部件更加耐用，具有更长的生命周期。
同时，也可提高机械行业产品的整体竞争力。
gcr15 热处理后屈服强度
摘要：
I.简介
- 热处理对GCr15 屈服强度的影响
II.GCr15 材料概述
- GCr15 的含义
- GCr15 的特性
III.热处理对GCr15 屈服强度的影响
- 淬火
- 回火
- 冷却速度
IV.提高GCr15 屈服强度的方法
- 增加合金元素含量
- 提高淬火温度
- 细化晶粒
V.总结
- 热处理对GCr15 屈服强度的重要性
正文：
GCr15 是一种合金元素含量较高的钢材，具有高强度、高硬度、高耐磨性等特性。
在机械制造领域中，GCr15 常被用于制造高负荷、高转速的轴承、齿轮等零件。
热处理是GCr15 制造过程中的关键工序，可以显著影响其屈服强
度。
热处理对GCr15 屈服强度的影响主要表现在淬火、回火和冷却速度等方面。
淬火是将GCr15 加热至高温，然后迅速冷却，使其组织发生相变，从而提高其硬度和强度。
回火是将淬火后的GCr15 再次加热至一定温度，然后冷却，以减轻淬火带来的应力和脆性。
冷却速度是淬火和回火过程中的一个重要参数，可以影响GCr15 的晶粒大小和屈服强度。
为了提高GCr15 的屈服强度，可以采取以下方法：增加合金元素含量，提高淬火温度，细化晶粒。
增加合金元素含量可以提高GCr15 的强度和硬度；提高淬火温度可以增大淬火时的过冷度，提高冷却速度，从而使马氏体晶粒细小，提高屈服强度；细化晶粒可以降低GCr15 的屈服强度，同时提高其延伸率和韧性。
总之，热处理是GCr15 制造过程中至关重要的一环，可以显著影响其屈服强度。
