高碳铬轴承钢现行标准的梳理及对GCr15的标准比较

梳理了高碳铬轴承钢现行的标准，列出了这些标准的标准号、名称、标准类别、标准适用范围及标准体系类别；同时以某钢铁企业为例，选用牌号成分接近的GCr15、GCr15PGI的高碳铬轴承钢的内控标准与GB/T 18254-2016及ISO 683-17进行比较，说明了不同标准对于GCr15牌号成分及相近成分轴承钢在碳化物、夹杂物及化学成分上的要求，发现我国GB/T 18254-2016较ISO 683 17更为严格，而企业内控标准则在GB/T 18254-2016的基础上做了更深入的要求。     

GCr15轴承钢周期球化退火工艺的改进

利用EDAX9100型能谱分析仪,研究了GCr15轴承钢合金元素的溶解与析出规律,在此基础上改进了周期球化退火工艺,并将该工艺与传统的等温球化退火、周期球化退火工艺进行了对比分析。试验结果表明,改进周期球化退火工艺后,GCr15轴承钢显微组织级别、碳化物网状级别、布氏硬度能更好地满足GB/T 18254—2002《高碳铬轴承钢》退火要求。     

包钢[Φ]180 mm连铸圆坯生产GCr15轴承钢盘条的实践

介绍了包钢为实现一火成材生产GCr15轴承钢盘条而采用Φ180 mm连铸圆坯进行生产的工艺研究,包括粗轧机组孔型修改、加热温度制度、轧制工艺和控制冷却参数的制定等方面。各检验结果表明,包钢利用Φ180 mm连铸圆坯生产GCr15轴承钢盘条的工艺路线是正确的,产品性能全部符合GB/T18254-2002标准要求。     

淬火工艺对新型高碳铬轴承钢GCr17Mo组织与硬度的影响

分析了新型高碳铬轴承钢GCr17Mo的原材料质量及锻件的性能状态,研究了不同淬火工艺对其组织及性能的影响。结果表明：对于新型高碳铬轴承钢GCr17Mo,在淬火时间40 min条件下,当淬火温度为810~850 ℃时,淬回火组织及硬度均符合要求;淬火温度高于870 ℃时,组织过热,有细小淬火裂纹出现。在淬火温度830 ℃条件下,淬火时间不足时,GCr17Mo钢淬回火后组织及硬度均不合格。综合考虑GCr17Mo钢最佳淬火温度范围为820~850 ℃,淬火加热时间可参照GCr15SiMn钢。     

高碳铬轴承钢锻件取消正火工序的可行性试验

GCr18Mo属于高碳铬轴承钢,锻后正火、退火处理。与一般民品相比,增加了正火工序,目的在于消除因锻后冷却不当产生的网状碳化物,确保锻件质量符合网状碳化物级别不大于2.5级的要求(按《滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件》JB/T 1255-2014第四级别图评定)。高碳铬轴承钢锻件锻造温度高或冷却不足会沿奥氏体晶界析出网状碳化物,锻件中存在网状碳化物。     

GB/T 18254-2016《高碳铬轴承钢》标准解读

正GB/T 18254—2016代替GB/T 18254—2002,新标准与原2002标准比较,区别为:增加G8Cr15新牌号,取消GCr4牌号;加严Ni、P、S、O含量的控制,增加Al、Ti、Ca、Sn、As、Sb、Pb的考核指标;修订非金属夹杂物的评级,增加单颗粒球状DS和氮化钛的考核指标;加严了钢材脱碳层指标,显微组织增加放大1 000倍的评级图,并增加了热轧(锻)材碳化物网状和中心偏析评级图片,明确了质量检验的取样部位,标准水平有很大地提升。     

GCr15轴承钢套圈开裂原因分析

GCr15是一种最常用的高碳铬轴承钢,由于碳含量高,在生产加工过程中极易产生裂纹。针对 GCr15轴承钢圆钢在加工成套圈过程中发生开裂问题,取开裂缺陷试样进行成分、金相、扫描电镜等理化性能检测分析。分析结果表明,加工过程中热处理工艺不当形成异常组织,导致套圈开裂。通过合理优化和控制淬火加热温度可以有效改善套圈开裂现象。     

高碳铬轴承钢网状碳化物评价标准的对比分析

对网状碳化物评价标准GB/T 18254—2016、SEP 1520-1998进行了对比,分析两者评级放大倍数、评级图片谱系以及评级原则等差异对质量判定的影响。结果表明,与GB/T 18254—2016标准相比,SEP 1520-1998标准的图谱设置、检测及评价方法更全面反映整体实物水平、更具有可操作性。大型轴承零件由于表层和心部冷却速度差异,应根据有效厚度对表层和心部网状碳化物级别应分别提出控制要求。     

350mm×470mm大方坯连铸轴承钢工艺及质量

对大冶钢厂连铸大断面轴承钢GCr15工艺进行了一系列的试验.试验表明,控制过热度在15～20℃、拉速0.3～0.4m/min,采用合适的二冷制度和电磁搅拌技术,生产出的轴承钢连铸材质量完全满足GB18254的要求.     

150 t BOF-LF(RH)-CC生产GCr15轴承钢的工艺探讨

GCr15轴承钢对钢中氧、非金属夹杂物含量及铸坯质量要求非常严格,通过合适的转炉终点控制,将终点氧控制在0.010%~0.020%范围内,采用LF高碱度(R≥4),高Al_2O_3精炼渣精炼使钢中高熔点夹杂物向低熔点夹杂物转变,并将精炼渣中w(FeO+MnO)控制在1%以下,以降低其对钢水的氧化能力,同时制定了合理的连铸工艺,保证了铸坯低倍组织优良。试验生产的GCr15轴承钢质量达到GB/T 18254标准要求。     

GCr15轴承钢在不同加热速率下的奥氏体转变研究

加热速率对GCr15轴承钢铸坯表面组织有较大影响。利用DIL805A热膨胀仪进行热模拟试验,通过分析GCr15轴承钢在连续加热过程中的热膨胀曲线,研究了不同加热速率下的奥氏体转变过程,分析了加热温度对奥氏体转变温度和奥氏体转变量的影响,分析了不同加热速率下奥氏体转变规律和大断面铸坯表面组织。结果表明:GCr15轴承钢中珠光体转变为奥氏体,温度范围约为760~810 ℃;(Fe,Cr)₃C_Ⅱ向奥氏体中的溶解,温度范围约为810~1 100 ℃;奥氏体的成分均匀化温度大于1 100 ℃。若GCr15大断面铸坯表面过热度大,相变后晶粒粗大,相对于内部组织其表面的耐磨性和抗疲劳性下降,且铸坯表面奥氏体浓度均匀性差,后续液析碳化物溶解过程受阻碍,碳化物溶解浓度不均匀,表面的组织性能受到影响。根据J-M-A方程,计算了模型参数,GCr15轴承钢激活能Q约为7.156×10⁵ J/mol,n=0.52,k₀=75。     

GCr15SiMn超高纯净轴承钢冶炼工艺优化

重点介绍了 GCr15 SiMn超纯净轴承钢的新工艺,通过精确控制轴承钢各元素化学成分、合理控制电炉终点碳含量,准确计算精炼炉初始Al脱氧剂加入量,精炼过程吹氩压力、流量、软吹时间以及VD过程真空度及高真空处理时间等关键参数,成功生产出质量合格的超纯净轴承钢.     

滚动轴承钢冶金质量与疲劳性能现状及高端轴承钢发展方向

本文首先介绍了以GCr15为代表的第一代轴承钢、以M50和M50NiL为代表的第二代轴承钢、以Cronidur30和CSS-42L为代表的第三代轴承钢的发展历程,提出了以轻质化为特征的第四代轴承合金发展方向;通过对传统轴承钢的冶金质量和疲劳性能等归纳分析,提出了大颗粒夹杂物和碳化物细质化与均匀化的轴承钢冶金质量控制方向,揭示了轴承钢接触疲劳的夹杂物控制机制和碳化物控制的2种不同抗疲劳机制;通过对传统轴承钢GCr15的超高纯冶金质量控制工艺技术与定量表征技术的国内外最新进展,提出了超高纯与等向性的高端轴承钢冶金质量控制发展方向;通过对轴承钢GCr15和CSS-42L的基体和碳化物超细化的整体热处理技术与表面渗碳技术研究,创新研发出双细化热处理和表面超硬化热处理,从而将轴承钢GCr15的室温接触疲劳寿命提高到5倍和10倍以上。文章最后针对轴承钢的冶金质量与性能进行了检验检测技术分析,指出定量检验检测技术的应用是高性能轴承钢的重要保障。     

限制淬透性轴承钢GCr4的研究

介绍了限制淬透性轴承钢GCr4的研究概况,包括钢的化学成分、物理性能、热加工工艺性能、整体感应加热-表面淬火工艺、力学性能和接触疲劳寿命等,并与GCr15钢作了对比。目前,国内外已普遍采用GCr4钢制作铁路车辆轴承内圈。     

脉冲磁场对GCr15钢球化退火过程中碳化物析出的影响

研究了GCr15轴承钢在单一温度场和磁-热耦合场条件下球化退火时离异共析转变过程中碳化物的析出行为。采用扫描电镜观察不同条件下析出碳化物的形貌,使用维氏硬度计测试不同条件下试样的硬度。结果表明,脉冲磁场有利于GCr15轴承钢离异共析转变过程中碳化物的形成,析出碳化物的等效直径由0～0.2μm长大到0.6～0.8μm。动力学分析认为,磁-热耦合场促进碳原子扩散,加速碳化物的析出。     

GCr15轴承钢大方坯宏观碳偏析形成机理及二次冷却调控机制研究

以国内某钢厂GCr15轴承钢连铸坯实际生产为研究对象,建立了GCr15轴承钢连铸坯凝固传热-微观组织耦合模型,通过研究不同连铸二次冷却模式下大方坯凝固组织特征参数（二次枝晶间距(SDAS)、中心等轴晶率(ECR)）的变化规律,阐明了二次冷却模式对GCr15轴承钢连铸坯凝固组织的影响机理。在此基础上,结合工厂试验与数值模拟分析,阐述了凝固组织特征对宏观碳偏析的作用机理。综合以上研究,揭示了GCr15轴承钢连铸坯二次冷却模式-凝固组织特征参数-宏观碳偏析的作用关系,从“宏-微”观角度提出,通过改善二次冷却调控机制,优化铸坯凝固组织结构,进而减轻GCr15轴承钢的宏观碳偏析。