GCr15鋼是(shì)應用最廣泛的高碳鉻滾動(dòng)軸(zhóu)承鋼、低合金冷作模具鋼,是一種綜合性能最佳的水、油淬火通用的冷作模具鋼。導柱導套用球化退火軸承鋼合金含量(liàng)較少,經過淬火加回火後具有高而均勻的(de)硬度、良好的耐磨性、高的接(jiē)觸疲(pí)勞性能。該鋼冷(lěng)加工塑(sù)性中等,可加工(gōng)性一般,塑(sù)性和韌性尚(shàng)好,焊接性差,對形成白(bái)點敏感性大。
用於製作承受負載羅大的(de)小截麵調質件和應力較小的大型正火零件,以及對心部強度要求不高的表麵淬火零件。水淬時有形甩裂紋的傾向,形狀複雜的零件應在熱(rè)水或(huò)油(yóu)中淬火,焊接性差。
該鋼油淬尺寸30~35mm。軸承用鋼一般不建議進行鍛造。回火脆(cuì)性溫度為200~250℃。
供貨狀態(tài)
退火態,硬度(dù)≤197HRW。
化學成分(fèn)
C0.95%~1.05%、Si0.15%~0.35%、Mn0.25%~0.45%、Cr1.4%~1.65%、Cu≤0.20%、S≤0.020%。
參考對應牌號
中國GB標準牌號GCr15、美國ASTM標準牌號E52100、日本JIS標準牌號SUJ2、瑞(ruì)典標準牌號SKF3、德國DIN標準牌號100Cr6。
臨界點溫度(近似值)
Ac1=745℃、Ar1=700℃。
普通退火規範
退火溫度(dù)790~810℃,爐(lú)冷至650℃,出爐空(kōng)冷,硬度170~207HBW。
正火(huǒ)規範
正火溫(wēn)度(dù)900~920℃,保溫時間:鹽浴爐25~30s/mm,空氣爐70~90s/mm,空冷,硬度270~390HBW。
球化退火規範
退火(huǒ)溫度780~800℃,保溫2~4h,再以30℃/h的(de)冷速爐冷到500~600℃,出(chū)爐空冷。等溫溫(wēn)度700~720℃,等(děng)溫(wēn)4~6h,爐冷到500~600℃,出爐空冷,硬度179~207HBW。
等溫退火(huǒ)
退火溫度790~810℃,保溫(wēn)2~4h,等溫溫度710~720℃,空冷(lěng),硬度207~229HBW。
高溫回火
回火溫(wēn)度650~700℃,空冷,硬度229~285HBW。
返(fǎn)修及翻新模具退(tuì)火規範
退火溫度650~700℃,保溫1~3h,空(kōng)冷。
普通淬火、回火規範
淬(cuì)火溫度830~860℃,油冷,硬度62~66HRC,回火溫度150~180℃,硬度61~66HRC。
高溫淬火回火規範
淬火溫度900~920℃,油冷,回(huí)火(huǒ)溫度180℃,油浴冷卻。
雙介質淬火規範
(860±10)℃×1.5~2h加熱,先預冷40~60s,夏季取上限,冬季(jì)取下限,在模具棱角(jiǎo)處(chù)冷(lěng)到650~700℃時迅速淬入W (MaCl)為7%水溶液中。水冷時間按0.5~0.67s/mm計算。出水後再(zài)空冷15s左右,然後(hòu),然後淬火入20號機油冷至(zhì)160℃出油,(200±10℃)×3~3.5h回火。模具硬度≥55HRC。
球化退火+淬火(huǒ)+二(èr)次回火規範
該工藝就是在原工藝的基礎上再增加二次回火,二次回火後,硬度一定要控製在58~60HRC。
該工藝用於小型軸承滾子冷衝模具,使用壽命可達上千件,大(dà)大降低了成本,經濟效益顯著提高。
堿液分級淬火、低高溫回火
550~600℃預熱10~15min,840~860℃加熱(加熱係數按30s/mm計),160~190℃×2~3min堿(jiǎn)浴分級淬火,150~160℃×2h回火,300~350℃×1h回火。衝模使用壽命提高10倍。
高(gāo)溫固(gù)溶和循環加熱淬火雙細化工藝規範根據冷衝模需要,采用鹽浴進(jìn)行高溫固溶和(hé)循環加熱淬火雙細化工藝,在不降低強度和耐磨性的情(qíng)況下,提高模具韌(rèn)性。
碳氮(dàn)共滲規範
加(jiā)熱溫度820~830℃,共滲時間1.5~3h。油冷,深冷處(chù)理溫度-70~-60℃。回(huí)火溫度150~160℃,空冷,硬度67HRC。
稀土釩硼共滲+淬火(huǒ)工藝
950℃×4h稀土釩硼共滲,爐冷至(zhì)845℃(按1min/mm加熱保溫(wēn)),預冷至(zhì)800~820℃後淬油,160℃×1.5h×2次(cì)回火。
鹽浴滲(shèn)釩工藝
鹽浴主要成分:V2O5和Al粉。950℃×3h滲釩淬火+180℃×2h回火,滲層深度由表(biǎo)至(zhì)裏(lǐ)依次是白亮層(厚度14μΜ)、過渡層。表麵硬度為3150~3690HV0.1(滲硼層硬度僅為1200~1510HV0.1)。
激光(guāng)熱處理規範
采用500WCO2激光器淬火,功率密(mì)度0.3×104W/cm2,離焦量3mm,掃描速度50mm/s,激光處理前工件(jiàn)經磷酸(suān)鹽磷(lín)化處理。
典型應用(yòng)舉例
該鋼用於衝裁模,要求高耐磨的凸、凹模,製作(zuò)凸模(mó)時要求硬度60~62HRC,製作凹模時要求硬度62~64HRC。
用於(yú)開口模整體模塊:輕載荷、較大尺寸,表麵硬度>62HRC,心部硬度<55HRC。
用於嵌鑲模塊套:重(chóng)載荷、形狀複雜的大中型模具,批量生產鋼球、滾子的冷鐓模。
導柱導套用(yòng)鋼。
經高溫固溶和循環(huán)洄加熱淬火雙細化工藝處理(lǐ)的GCr15冷衝頭使用壽(shòu)命從原常(cháng)規熱處理(lǐ)工藝的2000件提高到14000件(jiàn)。
GCr15鋼采用高溫(wēn)淬火工藝,用於粉末冶(yě)金壓模(mó),使用壽命由原來的3500~5000件提高到14000件。
用於GCr15鋼擠切模,經稀土釩硼共滲、淬火工藝處理後,模具使用壽命(mìng)提高3~7倍。
GCr15鋼耐火磚模具經(jīng)雙(shuāng)介質淬火工藝處理後(hòu),模具使用壽命(mìng)大幅(fú)提高。
GCr15鋼冷衝模經激光處理後,使用(yòng)壽命由原來普(pǔ)通處理的800~1000件提高11200~16000件。
GCr15鋼無縫鋼管冷拔模具經滲釩處理後,抗咬合性和耐磨性顯著提高,連續拉拔管由原來的100m增加至400m。
可用於淬硬型塑料模具鋼。
用於(yú)熱固性塑料成型模,要求高耐磨、高強度的模具。
用於模具導柱(zhù)、導套。
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