第39卷第10期
2014年
10月
金属热康程 HEAT TREATMENT OF METALS
GCr15SiMn钢环体直空热处理后的畸变分析
王红伟，顾敏，朱全意，夏永辉，苏兴武，赵少甫，李双喜
（郑州机械研究所，河南郑州450001）
Vol. 39 No. 10 October 2014
摘要：对山形和槽形GCr15SiMn钢环体进行了同炉真空率火和低温回火试验，并做了畸变统计。结果表明：两种钢环体硬度均匀为58~62HRC；但畸变趋势不同，其中山形钢环体内外径收缩畸变量大于椭圆度变化，最大收缩畸变量为-0.44mm；而槽形钢环
体内外径涨缩畸变和椭圆度均较明显，且内外径涨缩量为-0.34~+0.43mm，圆度为0.20~0.50mm。关键词：GCr15SiMn钢；山形钢环体；槽形钢环体；畸变；椭圆度
中图分类号：TG162.79
文献标志码：A文章编号：0254-6051(2014)10-0153-04
DistortionanalvsisonGCri5SiMnsteelringsaftervacuumheattreatment
Wang Hongwei, Gu Min, Zhu Quanyi, Xia Yonghui, Su Xingwu, Zhao Shaofu, Li Shuangxi(Zhengzhou Research Institute of Mechanical Engineering, Zhengzhou Henan 450001 , China )
Abstract: The GCr15SiMn steel rings with Yamagata and grooved shapes were vacuum quenched and tempered in the same furnace, the distortion was also statisticed. The results show that the both steel rings have uniform hardness of 58-62 HRC; but the distortion trend is different, which the Yamagata steel rings diameter contraction is larger than the ovality, the maxmum contraction distortion is 0. 44 mm; the inner-outer diameter distortion and ovality of the grooved steel rings are all obvious, and the inner-outer diameter distortion is O. 34 + 0. 43 mm, the ovality is 0.20-0. 50 mm.
Key words: GCrl5SiMn steel; Yamagata steel rings; grooved steel rings; distortion; ovality
GCr15SiMn钢环体是混凝土泵车上的一种耐磨配件，因其工作时长时间与混凝土等湿水泥砂石粒子接触，受磨粒磨损以及混凝土浆的冲刷和腐蚀，使用环境恶劣，所以所选材料是整体率火用钢，要求有足够的率透性和高的硬度、耐磨性，且具有一定的耐腐蚀性，以避免早期失效导致的频繁拆装而影响施工进度。合理选用材料、正确进行热处理对延长这些零件的使用寿命有着重要意义。为尽量减小变形和氧化脱碳，本文对两种GCr15SiMn钢环体做了同炉真空淬火试验和畸变分析，以找出两种钢环体的畸变特点，为后续该类零件的热处理和机加工留量提供数据参考。
试验材料与方法
本试验中钢环体采用铬轴承钢GCr15SiMn制造，外形较复杂，分为山形和槽形两种，每种钢环体又有多个尺寸规格，外形见图1，其中山形钢环体外形类似多层宝塔，下端最大外径Φ270mm，自下而上直径逐渐减小，形成3个台阶：槽形钢环体最大外径为Φ315mm，内径238mm，内部台阶处有深槽，槽宽
收稿日期：2014-02-10
作者简介：王红伟（1969一），女，高级工程师，学士，主要从事金属材料及热处理工艺方面的工作，联系电话：0371-67836855，E-mail：whw91@ sina.com
doi;10.13251/j. issn.0254-6051.2014.10.040
和槽深分别为10.15和14mm。
中外径小外径内径
大外宿
(a(b)
定位孔择内径
外径
图1山形(a)和槽形(b)钢环体的简图
Sketch of Yamagata (a) and grooved (b) steel ring
Fig.1:
为提高钢环体的硬度和耐磨性，采用了高碳铬轴承钢GCr15SiMn，其化学成分（质量分数，%）为 0.98C、0.56Si、1.11Mn、1.48Cr、0.012P、0.002S,余量 Fe。铬轴承钢的碳含量范围为0.95%~1.15%：铬含量范围为0.40%~1.65%，铬除了增加率透性外，在钢中部分地溶于铁素体，部分地溶于渗碳体，形成较稳定