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摘要GC15钢是被大家广泛熟知的合金含量较少、具有良好性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢。具有较高的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度。本次实验主要研究的是在不同的淬火温度下（830℃、860℃、890℃）、不同的保温时间（60min、90min、120min）、不同的冷却介质温度（10℃、30℃、50℃）对GCr15钢试样进行热处理，通过得到的金相显微组织图以及测试得到的试样的硬度值，来分析这些条件下直径为20mm的GCr15钢试样能否被完全淬透，以及在何种条件下淬透效果是较好的。实验结果表明，当淬火温度为860℃时金相组织较另两个温度成分更为均匀，适当缩短保温时间以及降低冷却介质温度，GCr15钢的淬透效果将达到更好。20207
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关键词：GCr15钢；淬火温度；保温时间；冷却介质温度；淬透性
Abstract
GC15 steel which is widely known as the most widely used high carbon chromium bearing steel with its low alloy content, good performance. With high hardenability, and after heat treatment, it can obtain high and uniform hardness. The main research of this experiment is in different quenching temperatures (830℃, 860℃, 890℃), different holding time (60min, 90min, 120min), coolant temperature (10℃, 30℃, 50℃) for the heat treatment of GCr15 steel samples, the sample obtained by the metallographic picture and test hardness value, to analyze these conditions with diameter of GCr15 steel specimens with 20mm can be completely quenched, and under what conditions the quenching effect is good. The experimental results show that, when the quenching temperature is 860℃ microstructure than the other two temperature components is more uniform, appropriate to shorten the time and reduce the temperature of the cooling medium, GCr15 steel quenching effect will be better.
Keywords: GCr15 steel; quenching temperature; holding time; the temperature of the cooling medium; hardenability
目 录
1 课题研究的目的和意义 1
2 文献综述 2
2.1 轴承钢 2
2.2 GCr15钢 3
2.3 GC15钢的生产及应用现状 4
2.4 钢的淬透性 6
2.5 实验设计方法 7
2.6 淬火介质 8
3 课题研究的内容与方法 9
3.1 课题研究的主要内容 9
3.2 课题研究的方法 9
3.3 课题研究的总体方案 10
3.3.1 实验试样 10
3.3.2 实验方案设计 10
4 课题研究的步骤 12
4.1 课题研究的具体工作 12
4.1.1 GCr15钢淬透性研究实验的操作步骤 12
4.1.2 实验设备与器材 12
4.1.3 实验优化 13
5 实验结果与分析 14
5.1 实验结果 14
5.2 实验分析 19
6 实验结论 23
致 谢 24
参考文献 25
1 课题研究的目的和意义
在日常生活中，轴承材料其实随处可见。比如在那些高速转动的机械中，滚动轴承是其中一种不可或缺的重要零件，当滚动轴承在快速运转时，套圈和滚动体之间存在着点或者是线接触，他们之间虽然接触面极小，但是在这些极小的接触面上承受着极大的交变载荷，应力交变的次数每分钟可达到数万次，甚至更高。与此同时，滚动轴承在高速运转时，不仅有滚动摩擦，而且还伴有滑动摩擦，因而轴承往往因为摩擦造成过度磨损从而丧失精度。因此，这需要轴承钢具有高而均匀的硬度和良好的耐磨性能，以及高的弹性极限和接触疲劳强度、足够的韧性和淬透性，同时又能在大气中或者润滑剂中能具有一定的抗腐蚀能力，所以说对于这一类特殊的钢材，在生产和制造过程中有着严格的要求与规范。出于国内对GCr15钢淬透性定量研究方面的文献极少，因此为了定量了解GCr15的淬透性，本课题进行了针对性的研究与实验，以便对轴承钢有一个进一步的了解与认识。通过不同热处理条件下所得到的不同的性能与组织，找到进一步优化的热处理条件，能更清楚和明确地了解到何种热处理方式是更适合于GCr15钢淬透，继而为其在不同领域的应用提供更好的保障。