[发明专利]一种提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺，其包括以下步骤：将原始钢材机加工成Φ30～35mm的热处理毛坯试样，将热处理毛坯试样入炉，正火处理温度为930℃，到温后保温50min，出炉后吹风快速冷却至室温，将正火处理后的试样再次入炉，升温至785±10℃，保温6h，然后以≤20℃/h的速度降温至700±10℃，保温2h，然后随炉冷却至650℃，最后出炉空冷，将等温退火处理后的试样机加工成Φ25mm的末端标准毛坯试样，对Φ25mm的末端标准毛坯试样进行端淬试验。本发明的有益之处在于：在不调整钢材化学成分的情况下就提高了GCr15SiMn钢末端淬透性硬度，未增加GCr15SiMn钢的生产成本，在节能、降本方面具有一定优势。

技术领域

本发明涉及一种钢的热处理工艺，具体涉及一种提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺，属于金属热处理技术领域。

背景技术

GCr15SiMn钢是高碳、高铬轴承用钢，具有高的抗压强度与疲劳极限，硬度高，耐磨性和淬透性都较好，具有一定韧性，常用于制造壁厚大于12mm、外径不小于250mm的轴承套圈。

为评价GCr15SiMn钢的质量是否满足标准要求，需要对GCr15SiMn钢进行末端淬透性硬度检测。其中，J15点的末端淬透性硬度值要求58～64HRC，J20点的末端淬透性硬度值要求42～55HRC。

目前，GCr15SiMn钢普遍采用的热处理工艺为：原始钢材→正火→机加工Φ25mm末端标准毛坯试样→端淬试验。

由于受原始钢材规格较大的影响，正火处理时钢材加热的均匀性较差，出炉后冷却速度较慢，进而造成钢材的晶粒细化效果不明显，内部组织均匀性差，碳化物网状严重。所以，GCr15SiMn钢经上述普遍采用的热处理工艺处理后，末端淬透性硬度值都偏低，无法满足标准要求。

通常情况下，提高GCr15SiMn钢的末端淬透性普遍采用的方法是：提高GCr15SiMn钢中Si、Mn、Cr等元素的含量。这在一定程度上增加了GCr15SiMn钢的生产成本。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种在不调整钢材化学成分的情况下就可以提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

Step1：机加工热处理毛坯试样

将原始钢材机加工成热处理毛坯试样，该热处理毛坯试样的直径为30～35mm；

Step2：正火

将热处理毛坯试样入炉，正火处理温度为930℃，到温后保温50min，出炉后吹风快速冷却至室温；

Step3：等温球化退火

将正火处理后的试样再次入炉，升温至785±10℃，保温6h，然后以≤20℃/h的速度降温至700±10℃，保温2h，然后随炉冷却至650℃，最后出炉空冷；

Step4：机加工末端标准毛坯试样

将等温退火处理后的试样机加工成Φ25mm的末端标准毛坯试样；

Step5：端淬试验

对Φ25mm的末端标准毛坯试样进行端淬试验。

前述的提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺，其特征在于，在Step1中，热处理毛坯试样的直径为32mm。

前述的提高GCr15SiMn钢末端淬透性硬度的热处理工艺，其特征在于，在Step2和Step3中，采用的是箱式电阻炉。