工業(yè)生產(chǎn)上廣泛使用的GCr15鋼，用于制造滾動軸承，也廣泛用于制造工具、模具等，經(jīng)常采用常規(guī)球化退火＋淬火、低溫回火的熱處理工藝，其顯微組織中往往存在粗大、尖角狀、不圓整、不均勻的碳化物，在工作時容易產(chǎn)生應力集中，促進了裂紋的萌生和擴展，使其強韌性較差，使用壽命比較低。針對這一生產(chǎn)實際問題，本文研究了熱處理工藝對GCr15鋼碳化物球化效果的影響，對提高GCr15鋼制品的強韌性、抗疲勞斷裂和耐磨性等性能均有重要作用，為生產(chǎn)上制定GCr15鋼的熱處理工藝提供參考。
實驗材料為Φ10mm×20mm的GCr15鋼、機油、無水酒精、4%硝酸酒精溶液和2500#拋光液。GCr15鋼的化學成分為（質(zhì)量分數(shù)，%）：0.95~1.05C，0.20~0.40Mn，0.15~0.35Si，1.30~1.65Cr，≤0.020S，≤0.027P；臨界溫度分別為：Ac1=760℃，Ac3=900℃，Ar1=695℃，Ms=185℃。試驗設備為SRJX-8-13高溫箱式電阻爐、中溫熱處理爐。
用常規(guī)球化退火、循環(huán)球化退火處理GCr15鋼試樣，所得的球狀珠光體中都明顯出現(xiàn)尖角狀、較粗大的碳化物，而用1050℃高溫固溶+700℃高溫回火作為預先熱處理工藝處理GCr15鋼試樣，回火珠光體中的碳化物細小、圓整、比較均勻彌散地分布在基體上。上述三種預先熱處理工藝所得到的碳化物球化效果，明顯遺傳到840℃淬火+150℃回火所到的回火馬氏體+碳化物的金相組織中。GCr15鋼試樣的1050℃高溫固溶+700℃高溫回火+840℃淬火+150℃回火的熱工藝處理，具有工藝過程簡便、可操作性較強、生產(chǎn)周期較短、能耗較低和強韌性較好等特點。
