Gcr15是一种传统的高镏轴承钢主要用于制造驽种轴承的淩珠、滚柱和套圓等,被广泛应用于高谏旋转高负荷的机械零部件要求具有高的强度、弹性极限和耐磨性。GCr15的热轧组织往往由片层状珠光体组成,同时还存在少量的晶界碳化物。这种微观结枃具有较高的硬度和较低的塑性加工性能较差。因此高碳钢在后续加工之前需要进行球化退火,使钢中的碳化物球化,提髙其加工性能和使用性能。根据美国ASM推荐的球化退火工艺,无论是连续的球化退火工艺还是等温的球化退火工艺都需要较长的退火时间,奥氏体化后退火工艺需要10~16h],导致生产效率降低、耗费大量能源。因此快谏球化退火得到了广泛的研究根据金属学原理,实现碳化物快速球化的关键在于通过控制相变的热力芓和动力芓来改变奥氏体向珠光体转变的模式—从传统的片层状转变机制改变为离异共析的转变形式,“离异共析"的转变形式是将奥氏体直接转变成球状珠光体,转变时间大为缩短、
      [2]。文中鉴于商异共析原理的实验研究,分析等温退火快速球化工艺参数对GCr15球化组织和性能的影响,提岀GCr15轴承钢快速球化退火的工艺参数
     目前多数冶金企业在工业生产中对GCr15轴承钢采用双相区等温球化退火工艺,这种工艺易于控制,但球化时间长,处理时间长达22h。为改进传统工艺,在RX2-36-10型贯通箱式电阻炉上对GCr15轴承钢进行快速球化退火处理(见图1-24)。其工艺周期可缩短至16h。

采用两种组织形态的热轧钢材(均为合格产品)进行球化退火工艺的对比试验,含有较多网状碳化物且珠光体片层相对粗大的热轧钢材编号为A,含有网状碳化物少的细片状珠光体组织热轧钢材编号为B,试样的尺寸为d10mm×10mm。将试样分别经过等温球化退火(多数冶金企业的现行工艺,全程用时约2h)、周期球化退火(全程用时约16h)、快速球化退火(如图1-24所示,全程用时约16h)的处理,按照GB/T18254—2016《高碳铬轴承钢》对GCr15轴承钢退火材料的要求,检验金相组织等,其显微组织应为2~4级、碳化物网应达到2.5级。表1-15所列为几种退火工艺处理后的显微组织及硬度检测结果。由表1-15可见,对于热轧钢材B,无论哪种工艺,均满足要求,经快速球化退火获得的渗碳体颗粒更加均匀细小,并且碳化物的网状仅为0.5级;对于热轧钢材A,无论哪种工艺,退火后网状级别都不能满足要求,但快速球化退火工艺基本接近于要求。等温退火处理件的显微组织不合格,而周期退火和快速球化退火工艺。