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GCr15

高碳铬轴承钢
钢轴承钢
数据完整度
68

用量最大的轴承钢(C 约 1.0% Cr 约 1.5%)淬火回火后硬度 HRC61~65 接触疲劳寿命长 耐磨性好;也可用于量具 模具与耐磨件。

别名 / 旧代号GCr15SUJ2SUJ2#滚珠钢轴承钢
典型用途
滚动轴承套圈与滚子 量具 冷作模具 精密主轴 耐磨零件
英文名
GCr15 bearing steel (AISI 52100)
UNS
G52986
GB/T 18254-2016JIS G4805

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

取默认状态下的最优口径;带 ≥ / ≤ 的是标准保证值,其余为典型值或实测值
弹性模量 E
210.0 GPaD
泊松比 ν
0.3F
密度 ρ
7.81 g/cm³D
规定塑性 Rp0.2
—
抗拉强度 Rm
—
断后伸长率 A
—

热处理状态与交货状态

AN球化退火(供货态)默认
工艺
球化退火
说明
供货状态为球化退火
ANN球化退火态(交货态)默认
工艺
球化退火
说明
轴承钢以球化退火态交货 便于切削与后续淬火
QT淬火 + 低温回火(使用态)
工艺
调质(淬火 + 高温回火)
说明
最终使用态 硬度 HRC61~65

力学性能

弹性模量 E210GPa
20℃
210GPa典型值DEXPERT-STEEL#PHYS
另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 210 GPa
泊松比 ν0.3
20℃
0.3通用假设FEXPERT-STEEL#PHYS
★★ 工程上几乎从不实测泊松比 此值不是试验数据 仅用于常规弹性分析
通用假设值 非该牌号实测数据;另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 0.29 1
硬度≤207HBW×3
ANN·20℃·d≤80·纵向 L
≤207HBW保证最大值CGBT18254-2016#MECHGB/T 18254-2016
★ 上限值是保证不高于 实际常在 180~200 之间
球化退火态硬度上限 179~207HBW
QT·20℃·d≤80·纵向 L
62HRC典型值DSTEEL-TYP#GEN
★ 标准以保证淬回火硬度区间的方式规定 单点值为典型值 硬度与强度禁止跨标尺换算
淬火回火后硬度典型值(HRC61~65)
AN·20℃·d≤60
201HBW典型值C不建议用于设计JIS-HB#GEN
硬度参考值

物理性能

密度 ρ7.81g/cm³
20℃
7.81g/cm³典型值DEXPERT-STEEL#PHYS
另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 7.85 g/cm3

热性能

导热系数 k45W/(m·K)
20℃
45W/(m·K)典型值DEXPERT-STEEL#PHYS
另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 25 W/(m*K)
比热容 cp460J/(kg·K)
20℃
460J/(kg·K)典型值DEXPERT-STEEL#PHYS
另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 460 J/(kg*K)
线膨胀系数 α12.5×10⁻⁶/K
20~100℃
12.5×10⁻⁶/K典型值DEXPERT-STEEL#PHYS
★ α 是区间平均值不是点值 区间越宽平均值越大 不同温度区间的 α 不可混用
20~100℃ 区间平均线膨胀系数;另有 AISI-HB#GEN(D) 给出 11.5 1e-6/K
熔化温度范围1480C
20℃
1480C典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
熔点(近似区间)

电性能

电阻率 ρe30μΩ·cm
20℃
30μΩ·cm典型值D不建议用于设计AISI-HB#GEN
电阻率 20℃

化学成分(熔炼分析)

含量单位为质量分数 %

元素最小 %最大 %典型 %类型置信备注
C0.95%1.05%—规定元素B另有 JIS-HB#GEN 给出 0.95~1.1(未采纳 成分范围宁窄勿宽)
Cr1.4%1.65%—规定元素B另有 JIS-HB#GEN 给出 1.3~1.6(未采纳 成分范围宁窄勿宽)
Fe———规定元素B余量(标准成分表未列 Fe、按余量处理)
Mn0.25%0.45%—规定元素B另有 JIS-HB#GEN 给出 0.2~0.5(未采纳 成分范围宁窄勿宽)
Si0.15%0.35%—规定元素B—
Cu—0.25%—残余元素B三个冶金质量级别同值
Mo—0.1%—残余元素B残余元素上限
Ni—0.25%—残余元素B三个冶金质量级别同值
P—0.025%—残余元素B优质钢;高级优质钢≤0.020;特级优质钢≤0.015
S—0.02%—残余元素B优质钢与高级优质钢同值;特级优质钢≤0.015 另有 JIS-HB#GEN 给出 ≤~0.025(未采纳 成分范围宁窄勿宽)

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 17 项工艺适用11受限4不涉及2
冷成形(冷镦/冷挤压)成形受限
工艺参数
室温,多道次需中间退火
预期效果
加工硬化提高强度、尺寸精度高
限制
含碳/合金量较高,冷成形塑性有限,大变形需中间退火
置信
D
锻造成形适用
工艺参数
始锻 1100~1250℃、终锻 ≥800℃
预期效果
细化晶粒、压实组织、流线分布提升疲劳性能
限制
终锻温度过低会开裂
置信
D
退火热处理适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 炉冷(完全退火)
预期效果
软化、改善切削加工性、消除内应力
限制
冷却慢、周期长、成本高于正火
置信
D
正火热处理适用
工艺参数
Ac3/Accm 以上 30~50℃ 空冷
预期效果
细化晶粒、均匀组织、改善切削性、强度高于退火态
限制
厚截面空冷后心部组织可能不均匀
置信
D
调质(淬火 + 高温回火)热处理适用
工艺参数
淬火 + 500~650℃ 高温回火(调质)
预期效果
回火索氏体,强度与韧性匹配最佳
限制
★ 回火温度对性能影响极大,不可混用
置信
D
淬火热处理适用
工艺参数
Ac3 以上 30~50℃ 水/油/PAG 冷却
预期效果
获得马氏体,硬度大幅提高
限制
★ 水淬开裂与变形倾向大,截面 >25mm 建议改油淬或 PAG 介质
置信
D
球化退火热处理受限
工艺参数
Ac1 上下循环或等温球化
预期效果
碳化物球化,进一步软化、改善冷成形
限制
中碳钢球化必要性低于高碳工具钢
置信
D
去应力退火热处理适用
工艺参数
550~650℃ 保温后缓冷
预期效果
消除机加工与焊接残余应力,力学性能基本不变
限制
温度过高会显著降低调质或时效后的强度
置信
D
回火热处理适用
工艺参数
150~650℃ 按目标硬度选择,保温 1~2h
预期效果
消除淬火应力、调整硬度与韧性
限制
200~350℃ 一类回火脆性;含 Mn 钢 450~650℃ 缓冷有二类回火脆性,建议回火后快冷
置信
D
电弧焊连接受限
工艺参数
预热 100~250℃、焊后去应力
预期效果
可焊,但须严格执行预热与焊后热处理
限制
★ 碳当量偏高,热影响区易淬硬开裂;受压/承力焊缝须做焊接工艺评定
置信
D
磨削切削加工适用
工艺参数
砂轮磨削
预期效果
淬硬件的主要精加工手段,高精度低粗糙度
限制
注意磨削烧伤与磨削裂纹,需充分冷却
置信
D
切削加工切削加工适用
工艺参数
车/铣/钻,退火或正火态最佳
预期效果
退火/正火态切削性较好
限制
★ 淬火/调质态硬度高,切削性差、刀具磨损快;建议粗加工在热处理前
置信
D
感应淬火表面处理适用
工艺参数
高频/中频加热至 Ac3 以上后喷水冷却
预期效果
表面 HRC 50~58 淬硬层 1~5mm,心部保持韧性
限制
需先正火或调质做预处理;形状复杂处易开裂
置信
D
喷丸强化表面处理适用
工艺参数
钢丸/陶瓷丸,覆盖率 >98%,阿尔门强度 0.1~0.6mmA
预期效果
引入表面压应力,显著提高疲劳寿命
限制
对表面粗糙度有不利影响
置信
D
氮化(渗氮)化学热处理受限
工艺参数
500~540℃ 氮化 可作为附加耐磨处理
预期效果
可提高表面耐磨与尺寸稳定性
限制
轴承钢常规以整体淬回火为主 氮化属特殊工艺
置信
C
另有 2 项工艺对本材料不涉及(阳极氧化、渗碳)展开 ›
  • 阳极氧化表面处理阳极氧化是铝、钛等阀金属的表面处理工艺,钢铁不适用
  • 渗碳化学热处理高碳钢渗碳无意义

跨体系牌号对照

100Cr6100Cr6 高碳铬轴承钢大致相当
依据
跨标准体系牌号 成分区间与强度等级接近 但非同一标准牌号
差异
化学成分上限/冲击韧性要求/厚度分档规定不同 不得直接替代设计与验收
置信
D
来源
—
52100AISI 52100 钢近似等效
依据
同为高碳铬轴承钢 C 0.95~1.05 对 0.98~1.10、Cr 1.40~1.65 对 1.30~1.60、Mn 0.25~0.45 一致
差异
C/Cr 区间端部略有出入(GB 偏下限、ASTM 偏上限);接触疲劳寿命取决于夹杂物与碳化物不均匀性检验,按各自标准验收,不可直接互换
置信
D
来源
EXPERT-EQUIV#GEN
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
GCr15 高碳铬轴承钢 — 性能、成分与工艺 · EngMatData