GCr15材料的特性

GCr15鋼（gāng）是（shì）應用最廣泛的高碳鉻（gè）滾動軸（zhóu）承鋼、低合金（jīn）冷（lěng）作模（mó）具鋼，是一種綜合（hé）性能最佳的水、油淬火通用的冷（lěng）作模具鋼。導柱導（dǎo）套用球化退火軸承鋼合金含量較少，經過淬火加回火後具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等，可加工性一般，塑性和韌性尚好，焊接性差，對形成白點敏感性大。

用（yòng）於製作承受負載羅大的小截麵（miàn）調質件和應力較小的大型（xíng）正火零件，以及對心部強度（dù）要（yào）求不高的表（biǎo）麵淬（cuì）火零件。水淬時有形甩裂紋的傾向，形狀複雜（zá）的零件應在熱水或油中淬（cuì）火，焊接性差。

該鋼（gāng）油淬尺（chǐ）寸30～35mm。軸承用鋼（gāng）一般不建議進行鍛造。回火脆性溫度為200～250℃。

GCr15供貨狀態

退火態，硬度≤197HRW。

GCr15化學成分

C0.95%～1.05%、Si0.15%～0.35%、Mn0.25%～0.45%、Cr1.4%～1.65%、Cu≤0.20%、S≤0.020%。

GCr15參考對應牌號

中國GB標準牌號GCr15、美國ASTM標準牌號E52100、日本JIS標準牌號SUJ2、瑞典標準牌號SKF3、德國（guó）DIN標準牌號100Cr6。

GCr15臨界點溫度（dù）(近（jìn）似值)

Ac₁=745℃、Ar₁=700℃。

普通退火規範

退火（huǒ）溫度790～810℃，爐冷至650℃，出爐空冷，硬度170～207HBW。

正火規範

正火溫度（dù）900～920℃，保溫時間：鹽浴爐25～30s/mm，空氣爐（lú）70～90s/mm，空冷（lěng），硬度270～390HBW。

球化退火規範

退火溫度780～800℃，保溫2～4h，再以30℃/h的冷速爐冷到500～600℃，出爐空冷。等溫溫度700～720℃，等溫4～6h，爐冷到500～600℃，出爐空冷，硬度179～207HBW。

等溫退火

退（tuì）火（huǒ）溫度790～810℃，保溫2～4h，等溫溫度710～720℃，空（kōng）冷，硬度（dù）207～229HBW。

高（gāo）溫回火

回火溫度650～700℃，空冷，硬度（dù）229～285HBW。

返修及翻新模具退火規範（fàn）

退火溫度650～700℃，保溫1～3h，空冷。

普通淬火、回火規範

淬火（huǒ）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（huǒ）規範（fàn）

淬火溫（wēn）度900～920℃，油冷，回火溫（wēn）度180℃，油浴冷卻。

雙介質淬火規範

（860±10）℃×1.5～2h加熱，先（xiān）預冷40～60s，夏季取上限，冬季取下限，在模（mó）具棱角（jiǎo）處（chù）冷到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（shuǐ）後再空冷15s左右，然後，然（rán）後淬火入20號機油冷至160℃出油，（200±10℃）×3～3.5h回火。模具硬度≥55HRC。

球化退（tuì）火+淬火+二次回火規範

該工藝就是在原工藝的基（jī）礎上（shàng）再增加（jiā）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（xiǎo）型軸承滾子冷衝模具，使用壽命可達上千件，大大（dà）降低了成本，經濟效益顯著（zhe）提高。

堿液分（fèn）級（jí）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（jì））,160~190℃×2～3min堿浴分級淬火，150～160℃×2h回火，300～350℃×1h回火。衝模（mó）使用壽命提高（gāo）10倍。

高溫固溶和循環加（jiā）熱淬火雙（shuāng）細化工藝規範根據冷衝模需要，采用鹽浴進行（háng）高溫固溶和（hé）循環加熱（rè）淬火雙細化工藝，在不降低強度和耐磨性的情況下（xià），提高模具韌性。

碳氮共（gòng）滲規範

加熱溫度820～830℃，共滲時間1.5～3h。油冷，深冷處理溫度-70～-60℃。回（huí）火溫度150～160℃，空冷，硬度67HRC。

稀土釩硼（péng）共滲+淬火工藝

950℃×4h稀土釩硼共滲，爐冷至845℃（按1min/mm加熱保（bǎo）溫），預冷至800～820℃後淬油（yóu），160℃×1.5h×2次回（huí）火。

鹽浴滲釩工藝（yì）

鹽浴主要成（chéng）分：V₂O₅和Al粉。950℃×3h滲（shèn）釩淬火+180℃×2h回火，滲層深度由（yóu）表至裏依次是白亮層（厚度14μΜ）、過渡層。表麵硬度為（wéi）3150～3690HV0.1（滲硼層硬度僅為1200～1510HV0.1）。

激光熱處理規範

采用500WCO₂激光（guāng）器淬火，功率密度0.3×10⁴W/cm²，離焦量3mm,掃描（miáo）速度50mm/s，激光處理前工件經磷酸鹽磷化處（chù）理。

GCr15 典型應用舉例

該鋼用於衝裁模，要求高耐磨的凸、凹模，製（zhì）作凸模時要求硬度60～62HRC，製（zhì）作（zuò）凹模時要求硬度（dù）62～64HRC。

用於開口模整體模塊：輕載荷、較大尺寸，表麵硬度＞62HRC，心部硬度＜55HRC。

用於嵌鑲模塊套：重載荷、形狀（zhuàng）複雜的大中型模具，批量生產鋼球、滾子的冷鐓模（mó）。

導柱導（dǎo）套用鋼。

經高溫固溶和循環洄加熱淬火雙細化（huà）工藝處理的（de）GCr15冷衝頭使用壽命從（cóng）原常規熱處理工藝的2000件提高到14000件。

GCr15鋼采（cǎi）用高溫淬火工藝，用（yòng）於粉末冶金壓模，使用（yòng）壽命由原來的3500～5000件提高到14000件。

用於GCr15鋼擠切模，經稀土（tǔ）釩硼共滲、淬火工藝處理後，模具使用壽（shòu）命提高3～7倍。

GCr15鋼耐火磚模（mó）具經雙介質淬火工藝處理後，模具使用（yòng）壽命大幅提高。

GCr15鋼冷衝模經（jīng）激光處理後，使用壽命由原來普通處理的800～1000件提高11200～16000件。

GCr15鋼無縫鋼管冷拔模具經（jīng）滲釩處理（lǐ）後，抗咬（yǎo）合性和耐磨性顯著提高，連續拉拔管由原來的100m增加至（zhì）400m。

可用於淬硬型塑料模具鋼。

用於熱固性塑料成型模，要（yào）求（qiú）高耐磨（mó）、高強度的模具。

用於模具導柱、導套（tào）。

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