CN103710499A - 大尺寸GCr15钢的热处理工艺 - Google Patents
大尺寸GCr15钢的热处理工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103710499A CN103710499A CN201310697744.9A CN201310697744A CN103710499A CN 103710499 A CN103710499 A CN 103710499A CN 201310697744 A CN201310697744 A CN 201310697744A CN 103710499 A CN103710499 A CN 103710499A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- gcr15
- quenching
- heat treatment
- gcr15 steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及金属加工领域，公开了一种大尺寸GCr15钢的热处理工艺，步骤为：a）将直径为20～150mm的大尺寸的GCr15钢加热到835～850℃，保温30～60分钟；b）进行水淬，水温为20～60℃；c）当产品表面的颜色变暗，红色完全消失时，立即将产品从水中提出进行油淬；d）淬火后将产品进行回火。这种热处理工艺采用了双液淬火的方法，通过在GCr15钢的热处理淬火过程中，先用导热性好的水介质对材料进行先期淬火，在表层淬硬后再进行油淬，以完成最后的淬火工艺，然后回火。本发明可使大尺寸GCr15钢的表层达到高硬度，相对现行工艺，提高了这种材料的耐磨性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工领域，尤其是钢材热处理技术领域，具体为一种中合金工具钢的热加工方法。
背景技术
GCr15钢是一种耐磨轴承钢，也可以作为工具钢和冷作模具钢使用。作为一种耐磨材料，要求材料表面有着高的硬度。
对于普通的GCr15钢，当尺寸较小时，如小于截面宽度为20mm的材料，在淬火和回火后，要确保硬度在HRC58以上是非常容易实现的；当截面尺寸大于20mm时，按普通淬火工艺，就难以实现产品高合格率的要求下得到HRC58以上的硬度。随着硬度的下降，材料的耐磨性能必然下降，通常解决这个问题的方法是在GCr15钢中增加能提高材料淬透性的元素，但这会使材料成本增加。
鉴于GCr15钢是一种得到大量应用的合金钢，在不增加材料加工成本的基础上探讨一种新的这种材料的热加工工艺提高这种材料的性能是有意义的。GCr15钢的常规淬火工艺是在油中进行淬火，由于油的导热能力较差，所以在材料尺寸变大以后，材料的淬透性一般会下降。
如果对GCr15钢先进行水淬，在表层淬透后再及时进行油淬，则在获得表面高硬度的同时又降低淬火的应力，获得预定的表层耐磨性能。中间所加水淬工艺的成本极低，因为水可以反复使用且热处理车间都有水淬工序。这种双液淬火在热处理工艺中对GCr15钢还未见应用报道和专利。通过这一工艺可以提高大尺寸GCr15钢的使用性能。
发明内容
本发明提供一种具有高硬度及高耐磨性能GCr15轴承钢的热处理工艺。
这种热处理工艺采用了双液淬火的方法，通过在GCr15钢的热处理淬火过程中，先用导热性好的水介质对材料进行先期淬火，在表层淬硬后再进行油淬，以完成最后的淬火工艺，然后回火。本发明可使大尺寸GCr15钢的表层达到高硬度，相对现行工艺，提高了这种材料的耐磨性能。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为，大尺寸GCr15钢的热处理工艺,包括具体如下步骤：
a）将大尺寸的GCr15钢加热到835～850℃，保温30～60分钟；优选的，将大尺寸的GCr15钢涂上碳粉或者用木炭覆盖后加热到835～850℃并保温35～45分钟；优选的，将大尺寸的GCr15钢加热到840℃；所述的大尺寸GCr15钢直径为20～150mm，优选为20～100mm；
b）进行水淬，水温为20～60℃；
c）当产品表面的颜色变暗，红色完全消失时，立即将产品从水中提出进行油淬，油温为20～60℃，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将产品进行回火，优选的，回火条件为：在170～200℃下保持1.5～3小时，更优选的，在180℃下保持2小时。
由于水的淬透性要优于油，所以先期进行水淬，可以获得GCr15钢表面优异的淬硬性，在表面淬硬后然后赶快进行油淬，油的淬硬性小于水，但油淬导致的材料内部应力也将小于水淬。水淬加油淬可以充分利用水和油这两种介质的淬火特性，实现产品完好条件下的表面硬度要求。
结果显示，经过本发明双液淬火的热工艺处理的大尺寸GCr15钢具有良好的微观组织和良好力学性能，钢硬度和耐磨性能都有了很大的提高。该工艺成本低易实现，可大幅度提高大尺寸GCr15钢（冷作模具钢、轴承钢或工具钢）的使用性能。
具体实施方式
下面通过实例对本发明进一步说明，其目的在于更好地理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围。
实施例1
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟；保温后，置于20～50℃的水中，对GCr15钢进行水淬。
c）观察水淬过程中钢的颜色变化，在钢表面颜色变暗，红色完全消失时，迅速将产品从水池中取出，置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为180℃,回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
实施例2
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖，
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟；保温后，置于20～50℃的水中对GCr15钢进行水淬。
c）观察水淬过程中钢的颜色变化，在钢表面颜色变暗，红色完全消失时，迅速将产品从水池中取出，置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为250℃,回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
实施例3
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟；保温后，置于20～50℃的水中对GCr15钢进行水淬。
c）观察水淬过程中钢的颜色变化，在钢表面颜色变暗，红色完全消失时，迅速将产品从水池中取出，置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为380℃,回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
实施例4
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟；保温后，置于20～50℃的水中对GCr15钢进行水淬。
c）观察水淬过程中钢的颜色变化，在钢表面颜色变暗，红色完全消失时，迅速将产品从水池中取出，置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为480℃，回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
对比例1
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟。
c）保温后，将GCr15钢置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为180℃，回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
对比例2
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟。
c）保温后，将GCr15钢置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为250℃，回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
对比例3
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟。
c）保温后，将GCr15钢置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为380℃,回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
对比例4
a）将直径为60mm的GCr15钢表面涂上碳粉装入电炉，或将GCr15钢装入电炉后用木炭覆盖。
b）将电炉加热至840℃，并保温40分钟。
c）保温后，将GCr15钢置于20～40℃的油中进行油淬，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将试样后迅速进行回火，回火温度为480℃,回火时间2小时。
对产品进行取样，进行硬度，耐磨性能等测定。其测试结果见表1所示
表1性能测试数据
由表1的测试数据可见，本发明通过双液淬火的方式，有效地改善了大尺寸GCr15钢的性能，使硬度，耐磨性明显提高。
Claims (7)
1.大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a）将大尺寸的GCr15钢加热到835～850℃，并保温30～60分钟；
b）进行水淬，水温为20～60℃；
c）当大尺寸GCr15钢表面的颜色变暗，红色完全消失时，立即将大尺寸GCr15钢从水中提出进行油淬，油温为20～60℃，直至GCr15钢的温度不高于油温。
d）淬火后将产品进行回火。
2.权利要求1所述大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，步骤a）中，将大尺寸的GCr15钢涂上碳粉或者用木炭覆盖后加热到835～850℃，并保温35～45分钟。
3.权利要求1或2所述大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，步骤a）中，将大尺寸的GCr15钢加热到840℃并保温40分钟。
4.权利要求1所述大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，所述的大尺寸GCr15钢直径为20～150mm。
5.权利要求1所述大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，所述的大尺寸GCr15钢直径为20～100mm。
6.权利要求1所述大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，步骤d）中，回火条件为：在170～200℃下保持1.5～3小时。
7.权利要求1或6所述大尺寸GCr15钢的热处理工艺，其特征在于，回火条件为：在180℃下保持2小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310697744.9A CN103710499A (zh) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | 大尺寸GCr15钢的热处理工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310697744.9A CN103710499A (zh) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | 大尺寸GCr15钢的热处理工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103710499A true CN103710499A (zh) | 2014-04-09 |
Family
ID=50403848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310697744.9A Pending CN103710499A (zh) | 2013-12-18 | 2013-12-18 | 大尺寸GCr15钢的热处理工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103710499A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104117828A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 成都亨通兆业精密机械有限公司 | 一种GCr15环规的加工工艺 |
| CN105821194A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 含铌钛动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105838868A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-10 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种含钒钛动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105861789A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-17 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种含钒铌动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN107385187A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-11-24 | 安徽金越轴承有限公司 | 一种轴承套加工的调质热处理方法 |
| CN108181152A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-19 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种800hv～850hv标准显微硬度块的制作方法 |
| CN109423547A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 南京雄豹精密机械有限公司 | 一种基于红外温度检测的丝杠双液淬冷方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101134996A (zh) * | 2006-08-29 | 2008-03-05 | 中信重型机械公司 | 一种9Cr2Mo矫直辊的双液淬火工艺方法 |
| CN101343747A (zh) * | 2008-08-20 | 2009-01-14 | 万向集团公司 | 一种高碳铬轴承零件表面强化热处理方法 |
| CN101805824A (zh) * | 2010-03-23 | 2010-08-18 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种42CrMo4磨辊轴的双液淬火热处理方法 |
| CN103233101A (zh) * | 2013-04-08 | 2013-08-07 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | GCr15轴承钢的热处理方法 |
-
2013
- 2013-12-18 CN CN201310697744.9A patent/CN103710499A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101134996A (zh) * | 2006-08-29 | 2008-03-05 | 中信重型机械公司 | 一种9Cr2Mo矫直辊的双液淬火工艺方法 |
| CN101343747A (zh) * | 2008-08-20 | 2009-01-14 | 万向集团公司 | 一种高碳铬轴承零件表面强化热处理方法 |
| CN101805824A (zh) * | 2010-03-23 | 2010-08-18 | 中信重工机械股份有限公司 | 一种42CrMo4磨辊轴的双液淬火热处理方法 |
| CN103233101A (zh) * | 2013-04-08 | 2013-08-07 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | GCr15轴承钢的热处理方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 吴荫生: "GCr15轴承钢冷轧辊双液淬火法工艺的研究", 《特殊钢》, 31 December 1983 (1983-12-31) * |
| 机械工业职业教育研究中心组: "《热处理工技能实战训练：入门版》", 30 September 2004 * |
| 杨凌平 等: "GCr15模具钢热处理工艺分析", 《模具制造》, 31 December 2001 (2001-12-31) * |
| 高殿奎: "双液淬火提高异型焊管轧辊寿命", 《焊管》, 31 January 2002 (2002-01-31) * |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104117828A (zh) * | 2014-07-24 | 2014-10-29 | 成都亨通兆业精密机械有限公司 | 一种GCr15环规的加工工艺 |
| CN105821194A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 含铌钛动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105838868A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-10 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种含钒钛动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105861789A (zh) * | 2016-06-07 | 2016-08-17 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种含钒铌动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105821194B (zh) * | 2016-06-07 | 2018-04-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 含铌钛动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105838868B (zh) * | 2016-06-07 | 2018-05-18 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种含钒钛动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN105861789B (zh) * | 2016-06-07 | 2018-07-03 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 一种含钒铌动车组车轴用钢热处理工艺 |
| CN107385187A (zh) * | 2017-06-21 | 2017-11-24 | 安徽金越轴承有限公司 | 一种轴承套加工的调质热处理方法 |
| CN109423547A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 南京雄豹精密机械有限公司 | 一种基于红外温度检测的丝杠双液淬冷方法 |
| CN108181152A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-19 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种800hv～850hv标准显微硬度块的制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103710499A (zh) | 大尺寸GCr15钢的热处理工艺 | |
| CN102212662B (zh) | 一种特快速淬火油及其制备方法 | |
| CN103898296B (zh) | 高铬铸铁耐磨球在水基介质中热处理的淬火工艺方法 | |
| CN101660165A (zh) | G20CrNi2MoA钢代替G20Cr2Ni4A钢制造轴承滚子的热处理工艺 | |
| CN102676983B (zh) | 一种渗碳处理方法 | |
| CN103352112B (zh) | 一种提高喷射成型高速钢铣刀寿命的深冷工艺 | |
| CN101693943A (zh) | 高速钢刀具热处理方法 | |
| CN102618711A (zh) | 不锈钢轴承套圈热处理工艺 | |
| CN103468887A (zh) | 合金钢的锻后热处理方法 | |
| CN102676785A (zh) | 一种可淬硬合金铸铁凸轮轴的感应淬火工艺 | |
| CN101450865A (zh) | 一种炭石墨材料的热处理方法 | |
| CN103103320B (zh) | 一种提高40CrNiMoA材料低温冲击韧性的方法 | |
| CN103484609B (zh) | 一种45＃钢淬火方法 | |
| CN106756750B (zh) | 一种2Cr3WMoV材料齿轮锻件的热处理方法 | |
| CN103215427A (zh) | 轴承钢制量块热处理工艺 | |
| CN103667619A (zh) | Cr5MoV冷作模具钢的亚温淬火工艺 | |
| CN102173118A (zh) | 用于耐火砖模具的复合材料及其制备方法 | |
| EP3346167B1 (en) | Processing method for high performance titanium connecting sealing ring for deep-sea oil drilling and production device | |
| CN104328250A (zh) | 一种轴承钢热处理工艺 | |
| CN104109796B (zh) | 一种低微锰铸造磨球 | |
| AU2019240977B2 (en) | Heat Treatment Process for Ceramic-Reinforced Steel-Matrix Composite Material | |
| CN104805257A (zh) | 一种采用水溶性淬火介质的螺旋弹簧淬火热处理工艺 | |
| CN103820623A (zh) | 一种42CrMoE活塞杆的热处理工艺 | |
| CN101450864B (zh) | 一种炭硼材料的热处理方法 | |
| CN102560017B (zh) | 一种高硬度低铬多元合金铸球油淬热处理工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140409 |