GCr15 강철 | 52100

AOBO STEEL – 신뢰받는 글로벌 공구강 공급업체

GCr15 강은 널리 사용되는 고탄소 크롬 함유강으로, 저합금 냉간 가공 금형강으로도 알려져 있습니다. 고탄소 크롬 함유강 중 대표적인 등급이며, 용도 및 원하는 특성에 따라 수냉 또는 유냉 처리를 할 수 있습니다.

1. 화학 조성(GB/T 18254-2002)

C	시	망	크	P	S	V
0.95 ~ 1.05	0.15 ~ 0.35	0.25 ~ 0.45	1.40 ~ 1.65	≤0.025	≤0.025	—

2. GCr15강의 임계점 온도

임계점	에이₁	에이_센티미터	아르1	여사
온도 (근사값)/°C	745	900	700	246

3. GCr15강 단조 공정 사양

목	가열 온도/°C	초기 단조 온도/°C	최종 단조 온도/°C	냉각
강철 주괴	1150 ~ 1200	1100 ~ 1150	800 ~ 880	먼저 700°C까지 공랭한 후 피트에서 냉각합니다.
강철 빌릿	1080 ~ 1120	1050 ~ 1100	800 ~ 850	먼저 700°C까지 공랭한 후 피트에서 냉각합니다.

4. GCr15강 열처리 공정 사양

4.1 예열

예비 열처리 계획	프로세스 매개변수
단조 후 등온 어닐링	770~790°C까지 서서히 가열하고 1~2시간 동안 유지합니다. 노냉 방식으로 680~700°C까지 냉각하고 3~4시간 동안 유지한 후, 550°C 이하로 냉각하고 공랭합니다. 경도: 180~229HBW.
고온 템퍼링	가열 온도: 600~700°C, 2~3시간 유지 후 노냉 또는 공랭. 경도: 187~229HBW. 주로 담금질 전 가공 응력 제거에 사용됩니다.
정규화	가열 온도: 930~950°C, 공랭. 경도: 302~388HBW. 과열된 강철의 결정립을 미세화하고 망상 탄화물을 제거하는 데 사용됩니다.
담금질 및 템퍼링	담금질 온도: 840~860°C, 오일 냉각; 템퍼링 온도: 660~680°C, 노냉 또는 공랭. 경도: 197~217HBW.

4.2 담금질

담금질 공정 계획	프로세스 매개변수
기존 담금질 공정	가열 온도: 830~850°C, 오일 냉각. 경도: 62~65HRC.
등온 담금질 공정	가열 온도: 830~850°C, 240~300°C에서 등온 담금질. 템퍼링 온도: 180~200°C. 경도: 58~62HRC.

메모: 에너지와 시간을 절약하기 위해 단조 과정에서 발생하는 잔열을 구상화 어닐링을 대체하는 등온 담금질 공정에 사용할 수 있습니다.

탄화물의 초정밀 가공.

탄화물 초정밀 가공 공정

열처리 공정

프로세스 매개변수

초정밀 트리트먼트

용체화 온도는 1050°C이며, 이후 300~350°C의 염욕에서 등온 처리를 통해 하부 베이나이트 구조를 얻습니다. 템퍼링 온도는 약 720°C이며 2시간 동안 유지하지만, 경도가 너무 높아 가공이 어렵습니다. 대안으로 단시간 구상화 공정을 사용할 수 있습니다. 720°C로 가열하여 1시간 동안 유지한 후, 온도를 780°C로 올려 1시간 동안 유지하고, 다시 720°C로 냉각하여 1시간 동안 유지합니다. 마지막으로, 노에서 500°C까지 냉각한 후 꺼냅니다. 이 공정을 통해 초미세 구상화 탄화물을 얻을 수 있습니다.

4.3 템퍼링

템퍼링 공정 사양

가열 온도/°C	냉각 방식	경도 HRC
150 ~ 190	오일 냉각 또는 공랭식	58 ~ 62

템퍼링 온도 및 경도

템퍼링 온도/°C	담금질하지 않은	200	300	400	500	550	600	650
경도 HRC	62	61	56	49	40	36	31	28

메모: 830°C에서 오일 담금질 후 2시간 동안 템퍼링 처리했습니다.

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5. 기계적 특성

GCr15는 베어링용 특수강입니다. 경화성, 경도, 내마모성이 우수하고, 접촉 피로 강도가 높으며, 담금질 및 템퍼링 과정에서 치수 안정성이 뛰어납니다. 이 강으로 제작된 공구 및 금형은 저온 템퍼링 후 높은 인성과 내마모성을 보여 수명을 크게 연장할 수 있습니다.

담금질 온도, 미세구조 및 성능 간의 관계

담금질 온도/°C	마르텐사이트(%) 내 탄소의 질량 분율	잔류 오스테나이트 함량(부피 분율, %)	경도 HRC	굽힘 강도 σ_비비/MPa	충격 인성 α_K /(J/cm²)
820	0.41, 주로 판상 마르텐사이트	—	62.8	3234	6.67
835	0.49, 주로 판상 마르텐사이트	10.40	63.7	2724	5.19
845	0.52, 판상 마르텐사이트와 침상 마르텐사이트의 혼합물	14.70	64.1	3420	5.19
855	0.55, 판상 마르텐사이트와 침상 마르텐사이트의 혼합물	—	64.9	3263	3.53
865	0.59, 판상 마르텐사이트와 침상 마르텐사이트의 혼합물	16.90	65.1	2960	3.43
875	0.67, 주로 침상 마르텐사이트	21.20	65.4	2739	2.55
885	0.67, 주로 침상 마르텐사이트	—	65.3	2450	2.45

메모: 160°C에서 열처리되었습니다.

6. 응용 프로그램

베어링: 가장 주요하고 널리 사용되는 용도는 레이스, 강구, 테이퍼 롤러, 원통형 롤러, 구형 롤러 및 니들을 포함한 다양한 유형의 베어링 제조입니다.
금형 및 다이(냉간 가공): 냉간 스탬핑 다이, 냉간 헤딩 다이, 드로잉 다이, 압출 다이, 절단 다이/블레이드 등에 자주 사용됩니다. 또한, 특히 내마모성, 강도 및 고하중을 견딜 수 있는 능력이 요구되는 플라스틱 금형과 롤링 다이, 분말 야금 다이와 같은 기타 금형에도 적합합니다.
정밀 측정 도구: GCr15는 게이지 블록, 플러그 게이지, 나사 링 게이지와 같은 정밀 측정 기기에 선호되는 소재입니다.
기계 부품: 가이드 필러 및 가이드 부싱, 디젤 엔진 인젝터, 정밀 리드 스크류를 포함한 다양한 기계 부품에 사용됩니다.
기타 용도: 스프링 콜릿 및 일반 절삭 공구의 재료로도 사용됩니다.

7. 동등 재료

AISI/SAE: 52100
DIN(독일어): 100Cr6 (또는 1.3505)
JIS(일본어): 수제이2
ISO: 100Cr6

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