Technický přehled ložiskové oceli GCr15

Ložisková ocel GCr15 Technický přehled: Seznamte se s GCr15 je vysoce uhlíková chromová ocel navržená pro náročné aplikace. Vyniká jak jako primární materiál pro valivá ložiska, tak i jako všestranná nízkolegovaná nástrojová ocel pro tváření za studena, známá svým spolehlivým výkonem po tepelném zpracování.

1. Základní silné stránky

GCr15 poskytuje vynikající výkon díky svým specifickým vlastnostem:

• Vynikající kalitelnost: Dosahuje vysoké a jednotné tvrdosti (typicky 62-66 HRC) po řádném kalení a popouštění.
• Vynikající odolnost proti opotřebení a únavová pevnost: Tyto vlastnosti jsou rozhodující pro dlouhou životnost, zejména v aplikacích valivých ložisek.

2. Složení

Chrom (Cr: 1,40-1,65%): Výrazně zvyšuje prokalitelnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení ve srovnání se standardní uhlíkovou ocelí.

Uhlík (C: 0,95-1,05%): Nezbytné pro dosažení cílové úrovně tvrdosti pomocí tepelného zpracování.

Křemík (Si: 0,15-0,35%) & Mangan (Mn: 0,25-0,45%): Dále přispívá k prokalitelnosti.

Kontrolované nečistoty: Udržujeme nízké hladiny fosforu (P: ≤0,025%) a síry (S: ≤0,020%), spolu s limity na měď (Cu: ≤0,20%) a nikl (Ni: ≤0,30%), abychom zajistili maximální výkon a spolehlivost.

3. Tepelné zpracování:

Odemknutí plného potenciálu GCr15 vyžaduje přesnost tepelné zpracování:

3.1 Příprava (sferoidizační žíhání)

Obvykle se začíná žíháním (ohřev kolem 770-790 °C, řízené chlazení) pro zjemnění struktury pro optimální obrobitelnost a následné kalení. To poskytuje tvrdost ≤ 197 HBW. Lze také použít normalizaci.

3.2 Kalení (kalení)

Zahrnuje zahřátí na 835-850 °C s následným ochlazením, obvykle v oleji. Kritický průměr kalení v oleji je typicky 15-36 mm. Kalení vodou je možné u jednodušších geometrií, ale nese vyšší riziko praskání. Tento krok rozvíjí vysokou tvrdost oceli (62-66 HRC).

3.3 Tvrzení (temperování)

Nízkoteplotní temperování (150-190°C) se provádí po kalení. To snižuje křehkost a zároveň zachovává vysokou tvrdost a odolnost proti opotřebení, která je kritická pro výkon. Poznámka: Je třeba se vyvarovat temperování na 200-250°C z důvodu možného zkřehnutí.

3.4 Pokročilé možnosti zpracování:

Pro speciální požadavky lze výkon GCr15 dále zvýšit:

• Dvojitá rafinace: Zlepšuje houževnatost a únavovou pevnost.
• Laserové povrchové kalení: Zvyšuje tvrdost povrchu a životnost.
• Nitridace v solné lázni: Vytváří extrémně tvrdou povrchovou vrstvu (650-700 HV), ideální pro prodloužení životnosti formy.
• Hluboké kryogenní zpracování (-70 °C až -190 °C): Snižuje zadržený austenit, zvyšuje tvrdost, rozměrovou stabilitu a odolnost proti opotřebení – zvláště výhodné pro ložiska.
• Povrchové legování (např. RE-V boronizace): To může zlepšit odolnost proti opotřebení u konkrétních nástrojů, jako jsou ořezávací matrice.

4. Aplikace

Vlastnosti GCr15 z něj dělají spolehlivou volbu v různých odvětvích:

• Valivá ložiska: Jeho primární aplikace. Ideální pro ložiskové kroužky, kuličky, válečky (kuželové, válcové, kulové, jehlové), zejména součásti do tloušťky stěny 12 mm / vnější průměr 250 mm.
• Nástroje pro práci za studena: Solidní nástroj pro tažení razidel, razidel pro ražení za studena, děrovacích raznic, vysekávacích razidel a nástrojů pro práškovou metalurgii.
• Přesné komponenty: Používá se v přesných měřicích nástrojích, vstřikovačích dieselových motorů, přesných vodicích šroubech a dalších součástech vyžadujících vysokou odolnost proti opotřebení, vysokou mez pružnosti a kontaktní únavovou pevnost.

5. GCr15 v kontextu:

1. Cr2: GCr15 obecně nabízí vyšší metalurgickou kvalitu a širší využití. Cr2 může být nákladově efektivní alternativou pro některé běžné formy pro tváření za studena.
2. 9SiCr: Často se používá v podobných aplikacích pro práci za studena, které vyžadují dobrou tvrdost a odolnost proti opotřebení.
3. Cr12: Cr12 nabízí vyšší obsah chrómu pro vynikající odolnost proti opotřebení v náročnějších scénářích.
4. Pokročilé oceli (např. LD): Pro extrémně těžké kování za studena mohou specializované vysokopevnostní/houževnaté oceli nabídnout delší životnost.

GCr15 v podstatě poskytuje vynikající rovnováhu mezi tvrdostí, odolností proti opotřebení a únavovou pevností. Je to spolehlivý dříč pro ložiska a cenný materiál pro nástroje pro práci za studena a přesné díly.