高碳铬滚动轴承钢的化学成分
牌号 | 标准 | 化学成分（质量分数%） | ||||||||
C | Si | Mn | Cr | Mo | Ni≤ | Cu≤ | P≤ | S≤ | ||
GCr4 | GB/T 18254-2002 | 0.95~1.05 | 0.15~0.30 | 0.15~0.30 | 0.35~0.50 | ≤0.08 | 0.25 | 0.30 | 0.025 | 0.020 |
GCr15 | 0.95~1.05 | 0.15~0.35 | 0.25~0.45 | 1.04~1.65 | ≤0.10 | 0.30 | 0.25 | 0.025 | 0.025 | |
GCr15SiMn | 0.95~1.05 | 0.45~0.75 | 0.95~1.25 | 1.40~1.65 | ≤0.10 | 0.30 | 0.25 | |||
GCr15SiMo | 0.95~1.05 | 0.65~0.85 | 0.20~0.40 | 1.40~1.70 | 0.30~0.40 | 0.30 | 0.25 | 0.27~0.020 | ||
GCr18Mo | 0.95~1.05 | 0.20~0.40 | 0.25~0.40 | 1.65~1.95 | 0.15~0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.025 | 0.020 | |
高碳铬滚动轴承钢的力学性能
GCr15 | 室温力学性能 | |||||||||||
试样状态 | ób/MPa | ós/MPa | ó5(%) | ψ(%) | αk/MPa | óbb/MPa | 硬度 | |||||
￠ | 637 | 387 | 25 | 51.5 | 74 | 198HBW | ||||||
￠ | 608 | 363 | 18 | 58 | 190~207HBW | |||||||
锻料退火 | 653 | 17.3 | 55.9 | 69.6 | 190~202HBW | |||||||
各种品种退火 | 598~715 | 372~412 | 15~25 | 25~40 | 44 | 170~207HBW | ||||||
1200 | 40~42HRC | |||||||||||
冷轧 | 981 | 883 | 10 | 45 | 300HBW | |||||||
淬火、回火状态 | 2155~2550 | 1665~1815 | 680HV | |||||||||
1960 | ||||||||||||
7.35~8.58 | 61~65HRC | |||||||||||
断裂韧度 | 疲劳极限 | |||||||||||
热处理工艺 | 洛氏硬度HRC | 断裂韧度KIC/MPa*m1/2 | 热处理工艺 | HRC | ó-1/MPa | 循环次数/次 | ||||||
真空热处理 | 59.4~59.9 | 18.95 | 63~64 | 736 | 1.5*107 | |||||||
空气炉热处理 | 59.1 | 16.80 | ||||||||||
空气热处理 | 59.1 | 15.92 | ||||||||||
GCr15SiMn | 室温力学性能 | ||||||||||||
热处理工艺 | ób/MPa | ó5(%) | ψ(%) | óbb/MPa | 硬度 | ||||||||
退火 | 721 | 12.7 | 57.0 | 170~207HBW | |||||||||
1425 | 21.7 | 39HRC | |||||||||||
2725 | 62HRC | ||||||||||||
回火温度对GCr15SiMn钢接触疲劳寿命的影响 | |||||||||||||
温度/℃ | 150 | 180 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | ||||||
疲劳寿命/H | 18.2 | 14.1 | 9.6 | 6.6 | 2.3 | 1.6 | |||||||
GCr15SiMo | GCr15SiMo钢的接触疲劳寿命 | |||||||
热处理工艺 | 额定寿命L10/*107次 | 中值寿命L50/*1腐蚀速度07次 | 特征寿命V/*107次 | 斜率 | ||||
1.1371 | 3.3381 | 4.1162 | 1.7494 | |||||
注：淬火、回火后的硬度为62.2~63HRC | ||||||||
GCr15SiMo钢的断裂韧度 | ||||||||
组织 | 热处理工艺 | KIC/MPa*m1/2 | HRC | |||||
贝氏体 | 22.75 | 60 | ||||||
马氏体 | 17.23 | 62 | ||||||
马氏体 | 17.08 | 61 | ||||||
GCr18Mo | 力学性能 | ||||||||||||||
状态 | ób/MPa | ós/MPa | ó5(%) | ψ(%) | 布氏硬度 | ||||||||||
退火 | 667 | 373 | 27 | 60 | 200HBW | ||||||||||
不同淬火加热温度下的力学性能 | |||||||||||||||
试样编号 | 加热温度/℃ | 硬度HRC | 冲击韧度αk/(J/cm2) | 抗弯强度óbb/MPa | 断裂韧度KIC/MPa*M1/2 | 耐磨性/(W/mm3) | |||||||||
1 | 855 | 60.5 | 98.4 | 3321.7 | 20.6 | 0.02478 | |||||||||
2 | 865 | 60.2 | 111.6 | 3686.5 | 22.6 | 0.02395 | |||||||||
3 | 880 | 59.8 | 118.6 | 3831.7 | 22.0 | 0.02633 | |||||||||
GCr18Mo钢不同等温时间下的力学性能 | |||||||||||||||
试样编号 | 等温时间/H | 硬度HRC | 抗弯强度óbb/MPa | 断裂韧度KIC/MPa*M1/2 | 耐磨性/(W/mm3) | ||||||||||
1 | 1 | 61 | 3360.15 | 21.4 | 0.02395 | ||||||||||
2 | 2 | 60 | 3435.75 | 23.1 | 0.02095 | ||||||||||
3 | 4 | 60 | 3686.5 | 22.6 | 0.02395 | ||||||||||
GCr18Mo钢不同等温温度和等温时间下的力学性能 | |||||||||||||||
试样编号 | 加热温度/℃ | 硬度HRC | 冲击韧度αk/(J/cm2) | 抗弯强度óbb/MPa | 断裂韧度KIC/MPa*M1/2 | 耐磨性/(W/mm3) | |||||||||
1 | 225 | 60.5 | 81.2 | 2982.15 | 20.1 | 0.02297 | |||||||||
2 | 235 | 60 | 111.6 | 3686.5 | 22.6 | 0.02395 | |||||||||
3 | 245 | 59.0 | 128.8 | 3750.3 | 20.15 | 0.02495 | |||||||||
注：加热温度为 | |||||||||||||||
GCr18Mo钢接触疲劳寿命 | |||||||||||||||
序号 | 显微组织 | 额定寿命L10/*106次 | 中值寿命L50/*107次 | 斜率α | |||||||||||
1 | 贝氏体 | 4.09 | 1.40 | 1.53 | |||||||||||
2 | 贝氏体+马氏体 | 2.37 | 0.76 | 1.67 | |||||||||||
断裂韧度KIC | |||||||
牌号 | KIC/MPa*M1/2 | 以GCr15的KIC为1.0的提高倍数 | |||||
GCr4 | 32.09 | 1.67 | |||||
GCr15 | 19.16 | 1.0 | |||||
GCr4和GCr15钢的接触疲劳寿命 | |||||||
牌号 | 工艺 | L10/*107次 | 以GCr15为1的倍数 | L50/*103次 | 以GCr15为1的倍数 | 斜率α | |
GCr4 | 预热+加热+喷水+淬火+回火 | 5.31 | 1.26 | 2.21 | 1.19 | 1.33 | |
预热+加热+直接淬火+回火 | 4.31 | 1.12 | 2.08 | 1.12 | 1.28 | ||
GCr15 | 常规淬火+回火 | 4.21 | 1.0 | 1.81 | 1.0 | 1.27 | |
