CN105648173A - GCr15SiMn的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种GCr15SiMn钢的热处理方法，包括以下步骤：将GCr15SiMn钢加热至900-1100℃，保温0.5-1h后在油中进行淬火处理；冷却至室温后加热到600-850℃进行回火处理；冷却至室温后进行预热处理；加热到850-900℃，保温0.5-4h后在热油中进行淬火处理；冷却后在80-100℃进行低温回火处理。经工艺试验和生产实践验证，本发明的热处理方法通过对GCr15SiMn钢进行高温奥氏体化淬火和相应的终处理,？得到较好的强度、硬度等力学性能，有效提高了GCr15SiMn钢的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种热处理方法，具体涉及GCr15SiMn的热处理方法。
背景技术
GCr15SiMn钢为常见的一种高碳合金钢，普遍应用于轴承和各种模具上。GCr15SiMn钢按正常的工艺规范进行锻造后，通常还需要进行后续的热处理。一般来讲，热处理包括预处理和终处理；常规预处理工艺为球化退火，终处理工艺为淬火、低温回火。通常的GCr15SiMn钢球化退火工艺为780-810℃加热2-3h，710-730℃等温4-5h，炉冷至650℃以下出炉空冷，终处理工艺参数为820-840℃油淬后，150-200℃低温回火。在该热处理工艺下，可以得到良好的强度、硬度等力学性能，能满足一般零部件的使用要求，但在特殊及恶劣环境中其综合性能仍嫌不足，极大的限制了材料的应用。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种新的GCr15SiMn钢的热处理方法，利用该热处理方法能够提高GCr15SiMn钢的综合力学性能。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种GCr15SiMn钢的热处理方法，包括以下步骤：
a．将GCr15SiMn钢加热至900-1100℃，保温0.5-1h后在油中进行淬火处理；
b．冷却至室温后加热到600-850℃进行回火处理；
c．冷却至室温后进行预热处理；
d．加热到850-900℃，保温0.5-4h后在热油中进行淬火处理；
e．冷却后在80-100℃进行低温回火处理。
经工艺试验和生产实践验证，本发明的热处理方法通过对GCr15SiMn钢进行高温奥氏体化淬火和相应的终处理,得到较好的强度、硬度等力学性能，有效提高了GCr15SiMn钢的综合性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
对比例
采用常规热处理工艺(即预处理为球化退火，终处理为淬火+低温回火)对GCr15SiMn零部件进行处理。预处理为随炉升温至900℃，保温50min，降至600℃，保温3h，再冷至400℃出炉空冷。终处理为随炉升温至680℃，保温0.5h后油淬，降至室温后在100℃保温1h，空冷至室温。
实施例1
采用改进预处理工艺和常规终处理工艺(即预处理为高温奥氏体化淬火，终处理为淬火+低温回火)对GCr15SiMn零部件进行处理。预处理为随炉升温至1100℃，保温40min后进行油淬处理，油温为10℃，冷至室温，然后加热至800℃，保温1h，冷却至室温。终处理为随炉升温至900℃，保温1h后油淬，降至室温后在100℃保温1h，空冷至室温。
实施例2
采用常规预处理工艺和改进终处理工艺(即预处理为球化退火，终处理为高温回火后预热+淬火+低温回火)对GCr15SiMn零部件进行处理。预处理为随炉升温至1000℃，保温1h，降至600℃，保温3h，再冷至400℃出炉空冷。终处理为在600℃预热1h，加热至900℃保温1h，放入温度为80℃的热油中淬火，降至室温后在100℃保温1h，空冷至室温。
实施例3
采用本发明的改进的热处理工艺(即预处理为高温奥氏体化淬火，终处理为高温回火后预热+淬火+低温回火)对GCr15SiMn零部件进行处理。预处理为随炉升温至900℃，保温40min后进行油淬处理，油温为40℃，冷却至室温，然后加热至600℃，保温1h，冷却至室温。终处理为在550℃预热2h，加热至900℃保温1h，放入温度为80℃的热油中淬火，降至室温后在100℃保温4h，空冷至室温。
实施例4
采用本发明的改进的热处理工艺(即预处理为高温奥氏体化淬火，终处理为高温回火后预热+淬火+低温回火)对GCr15SiMn零部件进行处理。预处理为随炉升温至900℃，保温50min进行油淬处理，油温为40℃，冷却至室温，然后加热至750℃，保温2h，冷却至室温。终处理为在600℃预热0.5h，加热至850℃保温2h，放入温度为150℃的热油中淬火，降至室温后在100℃保温2h，空冷至室温。
实施例5
采用本发明的改进的热处理工艺(即预处理为高温奥氏体化淬火，终处理为高温回火后预热+淬火+低温回火)对GCr15SiMn零部件进行处理。预处理为随炉升温至1050℃，30min进行油淬处理，油温为20℃，冷却至室温，然后加热至700℃，保温2h，冷却至室温。终处理为在600℃预热2h，加热至800℃保温1h，放入温度为80℃的热油中淬火，降至室温后在100℃保温3h，空冷至室温。
表1采用不同热处理工艺得到的GCr15SiMn零部件的物理性能
表1
从表1可知，采用本发明的改进的热处理工艺处理的GCr15SiMn零部件硬度可达到63HRC以上,较常规热处理工艺,弯曲强度提高达30%，冲击韧性提高了100%。在终处理工艺相同而预处理工艺不同时,预处理为高温奥氏体化淬火的试样的综合性能高于球化退火的试样。一般而言，在终处理工艺相同预处理工艺不同时,影响冲击韧性和弯曲强度的主要因素是碳化物尺寸。粗大、不均匀的碳化物会使GCr15SiMn基体中碳浓度产生起伏,在高碳脆化区与低碳弱化区的交界处由于两处的塑变能力不同,产生应力集中,从而引起显微裂纹产生,造成冲击韧性和强度的降低。当碳化物细化后,减弱了显微裂纹产生的可能性,同时还能抑制显微裂纹的扩展,使强度和冲击韧性提高。
当预处理工艺相同而终处理工艺不同时,经过高温回火后预热淬火的试样的综合性能高于直接淬火的试样。高温回火后预热淬火处理较充分的细化了奥氏体晶粒,而细化的奥氏体晶粒会使基体中晶界增多,阻碍显微裂纹的形成和扩展,同时基体强韧性提高,从而使耐磨性得到改善。当采用改进的热处理工艺，即预处理为高温奥氏体化淬火，终处理为高温回火后预热+淬火+低温回火，所得试样经过处理后得到的组织为针状马氏体和残余奥氏体。采用改进的热处理工艺,可获得较多的均匀、弥散分布的细小碳化物,可降低零部件开裂趋势，提高了GCr15SiMn基体的强韧性,增强了抵抗塑性变形和裂纹形成、扩展的能力,使耐磨性得到提高。测试表明，采用本发明改进的热处理工艺相比于常规热处理，其耐磨性提高了35%。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (1)
1.一种GCr15SiMn钢的热处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a．将GCr15SiMn钢加热至900-1100℃，保温0.5-1h后在油中进行淬火处理；
b．冷却至室温后加热到600-850℃进行回火处理；
c．冷却至室温后进行预热处理；
d．加热到850-900℃，保温0.5-4h后在热油中进行淬火处理；
e．冷却后在80-100℃进行低温回火处理。
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| CN201410727360.1A CN105648173A (zh) | 2014-12-04 | 2014-12-04 | GCr15SiMn的热处理方法 |
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| CN (1) | CN105648173A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105821182A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-08-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种提高轴承钢韧性的热处理工艺 |
| CN113789428A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-14 | 国能铁路装备有限责任公司 | 钢材及其制备方法、轴承构件、轴承 |
| CN114295470A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-08 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种拉伸试验机夹具挡板及其制作方法 |
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2014
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160608 |