Tehnični pregled ležajnega jekla GCr15

Tehnični pregled ležajnega jekla GCr15: Spoznajte GCr15 je visokoogljično kromovo jeklo, zasnovano za zahtevne aplikacije. Odlikuje ga tako kot primarni material za kotalne ležaje kot vsestransko nizkolegirano orodno jeklo za hladno delo, ki je znano po zanesljivi učinkovitosti po toplotni obdelavi.

1. Temeljne prednosti

GCr15 zagotavlja izjemno zmogljivost zahvaljujoč svojim posebnim lastnostim:

• Odlična kaljivost: Doseže visoko in enotno trdoto (običajno 62-66 HRC) po ustreznem kaljenju in popuščanju.
• Vrhunska odpornost proti obrabi in utrujenost: Te lastnosti so ključne za dolgo življenjsko dobo, zlasti pri uporabi kotalnih ležajev.

2. Sestava

Chromium (Cr: 1,40-1,65%): znatno izboljša kaljivost, trdoto in odpornost proti obrabi v primerjavi s standardnimi ogljikovimi jekli.

Ogljik (C: 0,95-1,05%): Bistvenega pomena za doseganje ciljnih ravni trdote s toplotno obdelavo.

Silicij (Si: 0,15-0,35%) & Mangan (Mn: 0,25-0,45%): Dodaten prispevek k utrjevanju.

Nadzorovane nečistoče: vzdržujemo nizke ravni fosforja (P: ≤0,025%) in žvepla (S: ≤0,020%), skupaj z omejitvami bakra (Cu: ≤0,20%) in niklja (Ni: ≤0,30%), da zagotovimo največjo zmogljivost in zanesljivost.

3. Toplotna obdelava:

Za sprostitev celotnega potenciala GCr15 je potrebna natančnost toplotna obdelava:

3.1 Priprava (sferoidizirajoče žarjenje)

Običajno se začne z žarjenjem (ogrevanje okoli 770-790 °C, nadzorovano hlajenje), da se izboljša struktura za optimalno obdelovalnost in kasnejše utrjevanje. To daje trdoto ≤197 HBW. Lahko se uporabi tudi normalizacija.

3.2 Utrjevanje (Kaljenje)

Vključuje segrevanje na 835-850 °C, ki mu sledi kaljenje, običajno v olju. Kritični premer kaljenja v olju je običajno 15-36 mm. Kaljenje z vodo je možno za enostavnejše geometrije, vendar predstavlja večje tveganje za razpoke. Ta korak razvije visoko trdoto jekla (62-66 HRC).

3.3 Kaljenje (Kaljenje)

Po kaljenju se izvede nizkotemperaturno popuščanje (150-190 °C). To zmanjša krhkost, hkrati pa ohrani visoko trdoto in odpornost proti obrabi, ki sta ključni za delovanje. Opomba: Kaljenju med 200-250 °C se je treba izogibati zaradi možne krhkosti.

3.4 Napredne možnosti obdelave:

Za posebne zahteve je mogoče zmogljivost GCr15 dodatno izboljšati:

• Dvojno rafiniranje: Izboljša žilavost in odpornost proti utrujenosti.
• Lasersko utrjevanje površin: Poveča lokalno trdoto površine in življenjsko dobo obrabe.
• Nitriranje v solni kopeli: Ustvari izjemno trdo površinsko plast (650-700 HV), idealno za podaljšanje življenjske dobe kalupa.
• Globoka kriogena obdelava (-70 °C do -190 °C): Zmanjša zadržani avstenit, poveča trdoto, dimenzijsko stabilnost in odpornost proti obrabi – še posebej koristno za ležaje.
• Površinsko legiranje (npr. boriranje RE-V): To lahko izboljša odpornost proti obrabi za posebna orodja, kot so matrice za obrezovanje.

4. Uporaba

Zaradi lastnosti GCr15 je zanesljiva izbira v različnih panogah:

• Kotalni ležaji: Njegova primarna uporaba. Idealno za ležajne obroče, krogle, valje (konične, cilindrične, sferične, igelne), zlasti komponente do debeline stene 12 mm / 250 mm OD.
• Orodja za hladno delo: Trdna zmogljivost za matrice za vlečenje, matrice za hladno vstavljanje, matrice za prebadanje, matrice za izrezovanje in orodja za prašno metalurgijo.
• Natančne komponente: Uporablja se v natančnih merilnih orodjih, injektorjih dizelskih motorjev, natančnih vodilnih vijakih in drugih delih, ki potrebujejo visoko odpornost proti obrabi, visoko mejo elastičnosti in kontaktno utrujenost.

5. GCr15 v kontekstu:

1. Cr2: GCr15 na splošno ponuja višjo metalurško kakovost in širšo uporabo. Cr2 je lahko stroškovno učinkovita alternativa za nekatere splošne matrice za hladno delo.
2. 9SiCr: Pogosto se uporablja pri podobnih hladnih aplikacijah, ki zahtevajo dobro trdoto in odpornost proti obrabi.
3. Cr12: Cr12 ponuja višjo vsebnost kroma za vrhunsko odpornost proti obrabi v zahtevnejših scenarijih.
4. Napredna jekla (npr. LD): Za ekstremno težko hladno kovanje lahko specializirana jekla z visoko trdnostjo/žilavostjo nudijo daljšo življenjsko dobo.

V bistvu GCr15 zagotavlja odlično ravnotežje med trdoto, odpornostjo proti obrabi in trdnostjo proti utrujenosti. Je zanesljiv delovni konj za ležaje in dragocen material za orodja za hladno delo in natančne dele.