铁素体是碳溶解于ɑ―Fe中形成的固溶体，是体心立方结构，用符号“F”表示，虽然原子排列没有γ―Fe紧密，但是由于晶格的空隙分散，几乎不能溶解碳，在727℃时碳的溶解度最大，但也只有0.0218%，在铁碳相图中可见，温度下降，碳的溶解度减少。室温下铁素体的溶碳量为0.006%，所以可以把铁素体看成纯的ɑ―Fe。在770℃以下具有(铁)磁性，高于这个温度磁性就消失（具有顺磁性）。以铁素体为主要基体组织的铁碳合金适用于塑性变形加工。
铁素体的鉴别：①显微硬度法鉴别，根据铁素体的硬度，在200HV以下的白色组织，可以判定为铁素体，适用于铁钢中白色网状分布的组织；②铁素体晶粒，是呈明亮的多边形特征；③淬火钢中的未溶铁素体，具有明显的边界，存在于马氏体的相界边缘上，与马氏体在同一焦距上。
含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，按杠杆定律计算，可总结出含碳量与铁碳合金室温时的组织组成物和相组成物间的定量关系，含碳量对机械性能的影响，渗碳体含量越多，分布越均匀，材料的硬度和强度越高，塑性和韧性越低；但当渗碳体分布在晶界或作为基体存在时，则材料的塑性和韧性大为下降，且强度也随之降低。含碳量对工艺性能的影响对切削加工性来说，一般认为中碳钢的塑性比较适中，硬度在200HB左右，切削加工性能最好。含碳量过高或过低，都会降低其切削加工性能。对可锻性而言，低碳钢比高碳钢好。由于钢加热呈单相奥氏体状态时，塑性好、强度低，便于塑性变形，所以一般锻造都是在奥氏体状态下进行。锻造时必须根据铁碳相图确定合适的温度，始轧和始锻温度不能过高，以免产生过烧；始轧和温度也不能过低，以免产生裂纹。对铸造性来说，铸铁的流动性比钢好，易于铸造，特别是靠近共晶成分的铸铁，其结晶温度低，流动性也好，更具有良好的铸造性能。从相图的角度来讲，凝固温度区间越大，越容易形成分散缩孔和偏析，铸造性能越差。
一般而言，含碳量越低，钢的焊接性能越好，所以低碳钢比高碳钢更容易焊接。[1]
2.2 GCr15钢的力学性能
GCr15轴承钢的力学性能见表2-2。
表2-2 GCr15轴承钢力学性能
抗拉强度 σb (MPa) 冲击功
Akv (J)： 硬度
HRC
1831 23 65
2.3 GCr15钢的热处理工艺参数
热处理工艺参数：
1）普通退火：790-810℃加热，炉冷至65℃后，空冷——170-207 HB
2）等温退火：790-810℃加热，710-720℃等温，空冷——207-229 HB
3）正 火：900-920℃加热，空冷——270-390 HB
4）高温回火：650-700℃加热，空冷——229-285HB
5）淬 火：860℃加热，油淬——HRC62-66
6）低温回火：150-170℃回火，空冷——HRC61-66
7）碳氮共渗：820-830℃共渗1.5-3小时，油淬，-60℃至-70℃深冷处理 +150℃至+160回火，空冷——HRC≈67。
2.4 GCr15钢的用途
用于制作各种轴承套圈和滚动体。例如:制作内燃机、电动机车、汽车、拖拉机、机床、轧钢机、钻探机、矿山机械、通用机械，以及高速旋转的高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈。除做滚珠、轴承套圈等外，有时也用来制造工具，如冲模、量具[2]。
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