
GCr15钢热处理工艺及要点
GCr15钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用广泛的高碳铬钢。经过淬火加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。以下是GCr15钢的热处理工艺及要点:
一、热处理工艺
不完全退火
加热温度:770~790℃
保温与冷却:保温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷
硬度要求:187~229HBS
要点:加热温度应在Ac1~Accm之间,以消除材料的内应力和组织缺陷。
等温球化退火
加热温度:770~790℃
等温温度:680~700℃
保温与冷却:等温后随炉冷却至550℃以下出炉空冷
硬度要求:187~229HBS
要点:加热温度应在Ac1~Accm之间,等温温度应低于Ar1700℃线20℃,以获得粒状珠光体组织,提高材料的韧性和加工性能。
去应力退火
加热温度:600~700℃
保温与冷却:保温后空冷
硬度要求:187~229HBS
要点:主要用于消除材料在加工过程中产生的剩余应力和加工硬化,提高材料的稳定性。
正火
加热温度:930~950℃
保温与冷却:保温后空冷
硬度要求:302~388HBS
要点:加热温度高于Accm,以消除偏析、带状组织、网状组织,细化晶粒,提高材料的强度和韧性。
淬火
加热温度:830~850℃
保温与冷却:保温后油冷
硬度要求:62~65HRC
要点:淬火加热温度在Ac1~Accm之间,Cr元素的溶解提高淬透性,改善回火稳定性,降低Ms点,获得高硬度的马氏体组织。
下贝氏体等温淬火
加热温度:830~850℃
等温温度:240~300℃
保温与冷却:硝盐浴等温后出浴空冷
硬度要求:58~62HRC
要点:Ms点为202℃,等温淬火组织为下贝氏体+碳化物+少量马氏体+极少量剩余奥氏体,淬火变形很小,强度高,韧性好。
回火
加热温度:150~190℃
保温与冷却:保温2h后炉冷
硬度要求:58~62HRC
要点:强调硬度取下限,强调韧性取上限,以获得稳定的组织和良好的综合性能。
调质处理
淬火加热温度:840~860℃
回火加热温度:660~680℃
保温与冷却:淬火后油冷,回火后保温后炉冷或空冷
硬度要求:197~217HBS
要点:高温淬火消除碳化物组织缺陷,高温回火得到细小的回火索氏体组织,为再淬火做组织准备,改善韧性同时提高强度。
双细化处理
淬火加热温度:1050℃(初次),820℃(再次)
等温温度:320℃(初次)
回火加热温度:710℃(初次),230℃(再次)
保温与冷却:初次淬火后保温,320℃等温2h后空冷;回火后保温;再次淬火后油冷;再次回火后保温2h
硬度要求:62HRC
要点:获得极为细小的淬火组织,改善钢的强韧性。
表面渗碳处理
固体渗硼
加热温度:920℃
保温时间:5h
冷却方式:油冷
渗剂:3%C+5%KBF4+5%NH22CO+87%SiC
硬度要求:1500~1700HV
要点:外表获得高硬度的硼化物层,心部为淬火组织,提高耐磨性和耐蚀性。
液体渗铬
加热温度:950℃
保温时间:4h
冷却方式:油冷
渗剂:15%Cr2O3+12.5%稀土硅镁+72.5%硼砂
硬度要求:1665HV
要点:提高外表硬度、耐磨性与耐蚀性。
液体渗钒
加热与保温:加热950℃,保温4h;降温860℃,保温2h;升温950℃,保温4h
冷却方式:油冷
渗剂:90%Cl2+7%V2O5+3%Na2B4O7+Al粉
硬度要求:2500HV0.1
要点:提高外表硬度、耐磨性。
二、热处理要点总结
综上所述,GCr15钢的热处理工艺复杂且精细,需要严格控制各个环节的工艺参数和操作要点,以获得优良的组织和性能。
