Si vous travaillez dans des industries comme l'automobile, machines industrielles, ou l'ingénierie de précision - en particulier en Chine ou dans les chaînes d'approvisionnement mondiales liées aux normes chinoises - vous avez probablement rencontré GB GCR15 acier de roulement. En tant que norme nationale de la Chine (Pour GB / T 18254) pour l'acier à roulement de chrome à haute teneur en carbone, Il est fiable pour sa durabilité et ses performances exceptionnelles en stress élevé, applications à haute teneur. Ce guide décompose tout ce que vous devez savoir pour décider si GCR15 est bon pour votre projet.
1. Propriétés du matériau de GB GCR15 acier de roulement
La combinaison unique de propriétés de GCR15 en fait un choix supérieur pour les roulements et les composants critiques. Plongeons-nous dans ses caractéristiques clés.
1.1 Composition chimique
GB GCR15 suit GB / T 18254 normes, Assurer une qualité cohérente. Ci-dessous est sa composition chimique typique, avec des oligo-éléments qui augmentent les performances:
Élément | Symbole | Plage de contenu (%) | Rôle clé |
Carbone (C) | C | 0.95 – 1.05 | Renforcer dureté et se résistance à l'usure |
Chrome (Croisement) | Croisement | 1.40 – 1.65 | Améliorer Durabilité et résistance à la fatigue |
Manganèse (MN) | MN | 0.20 – 0.40 | Stimule la force de traction et la ténacité |
Silicium (Et) | Et | 0.15 – 0.35 | AIDS Désoxydation pendant l'acier |
Soufre (S) | S | ≤ 0.025 | Minimisé pour éviter la fragilité |
Phosphore (P.) | P. | ≤ 0.025 | Contrôlé pour empêcher la fissuration |
Nickel (Dans) | Dans | ≤ 0.30 | Montant de trace pour l'amélioration de la résistance mineure |
Cuivre (Cu) | Cu | ≤ 0.25 | Élément trace, Aucun impact majeur sur les performances |
Vanadium (V) | V | ≤ 0.08 | Affine la structure des grains pour une meilleure ténacité |
Molybdène (MO) | MO | ≤ 0.10 | Trace pour augmenter la stabilité à haute température |
1.2 Propriétés physiques
Ces propriétés définissent comment GCR15 se comporte dans des conditions physiques comme la température et le magnétisme:
- Densité: 7.85 g / cm³ (Conformément à la plupart des aciers à chrome de carbone)
- Point de fusion: 1,420 – 1,460 ° C (2,588 – 2,660 ° F)
- Conductivité thermique: 45.5 Avec(m · k) à 20 ° C (température ambiante)
- Coefficient de dilatation thermique: 11.7 × 10⁻⁶ / ° C (depuis 20 – 100 ° C)
- Propriétés magnétiques: Ferromagnétique (attire les aimants), facilite la trieur et l'inspecter avec des outils de test magnétique.
1.3 Propriétés mécaniques
Les propriétés mécaniques déterminent les performances de GCR15 sous force. Toutes les valeurs ci-dessous sont mesurées après un traitement thermique standard (éteinte + tremper):
Propriété | Méthode de mesure | Valeur typique |
Dureté (Rockwell) | CRH | 60 – 64 CRH |
Dureté (Vickers) | HT | 650 – 700 HT |
Résistance à la traction | MPA | ≥ 2,000 MPA |
Limite d'élasticité | MPA | ≥ 1,800 MPA |
Élongation | % (dans 50 MM) | ≤ 8% |
Résistance à l'impact | J. (à 20 ° C) | ≥ 15 J. |
Limite de fatigue | MPA (faisceau rotatif) | ≥ 900 MPA |
1.4 Autres propriétés
Deux propriétés remarquables rendent GCR15 idéal pour les roulements:
- Se résistance à l'usure: Carbone et chrome élevés forment des carbures durs, Réduction de l'usure du contact roulant / glissement (Critique pour une longue vie).
- Résistance à la fatigue: Supporte des millions de cycles de charge - essentiel pour des composants comme les roulements de roue de voiture ou les pièces de la boîte de vitesses industrielles.
- Résistance à la corrosion: Modéré (inférieur à l'acier inoxydable). A besoin de revêtements (Par exemple, placage de zinc) pour des environnements humides ou difficiles.
- Durabilité: Traiter facile à chauffer à la dureté uniforme à travers les sections épaisses, Assurer des performances cohérentes en grande partie.
- Stabilité dimensionnelle: Maintient la forme même sous les changements de température, Parfait pour les roulements de précision dans les outils médicaux ou aérospatiaux.
2. Applications de GB GCR15 acier de roulement
Les propriétés de GCR15 le rendent polyvalent pour les composants qui sont confrontés à une contrainte et à l'usure répétés. Voici ses utilisations les plus courantes:
- Roulements: Le #1 Application - y compris les roulements à billes, roulements à rouleaux, et roulements d'aiguille pour les voitures, moteurs électriques, et les vélos.
- Éléments roulants: Les boules, rouleaux, ou les aiguilles à l'intérieur des roulements reposent sur la résistance à l'usure de GCR15 pour éviter une défaillance prématurée.
- Races: Les anneaux intérieurs / extérieurs des roulements (où les éléments roulants se déplacent) sont souvent fabriqués à partir de GCR15.
- Composants automobiles: Au-delà des roulements, il est utilisé pour les arbres à cames, poussoirs de soupape, et pièces de boîte de vitesses (tous ont besoin d'une durabilité élevée sous contrainte du moteur).
- Machines industrielles: Boîtes de vitesses, convoyeurs, et les pompes utilisent des pièces GCR15 pour gérer les charges lourdes et les longues heures de fonctionnement.
- Composants aérospatiaux: Petits roulements dans le train d'atterrissage des avions ou les accessoires de moteur (où la fiabilité et le poids comptent).
- Dispositifs médicaux: Roulements de précision dans les machines IRM ou les outils chirurgicaux (Grâce à ses propriétés magnétiques et à sa stabilité dimensionnelle).
- Moteurs électriques: Roulements dans les moteurs industriels ou les appareils ménagers (bénéficiant de sa résistance à la fatigue).
- Machines agricoles: Roulements dans les tracteurs ou les récolteurs (Assez difficile pour gérer la saleté, vibration, et charges lourdes).
3. Techniques de fabrication pour GB GCR15
La production de GCR15 nécessite des étapes précises pour rencontrer GB / T 18254 normes. Voici le processus typique:
- Acier:
- La plupart des GCR15 sont fabriqués en utilisant un Fournaise à arc électrique (AEP) (pour recycler l'acier de ferraille) ou Fournaise de base à l'oxygène (BOF) (pour la production basée sur le minerai de fer). L'objectif est d'ajuster la composition chimique pour correspondre aux normes GB - en particulier à contrôler les niveaux de chrome et de carbone.
- Forgeage de précision:
- Pour des pièces complexes (comme des anneaux de port), L'acier est chauffé et forgé dans des formes presque finales. Cette étape améliore la structure et la résistance des grains, Réduire les déchets de matériaux.
- Roulement:
- Après avoir forgé, Le métal est Chaud roulé (1,100 – 1,200 ° C) en billettes ou bars. Pour les pièces de précision, C'est alors À froid roulé (température ambiante) pour améliorer la finition de surface et la précision dimensionnelle.
- Traitement thermique:
- Critique pour déverrouiller les performances de GCR15:
- Éteinte: Chauffer 820 – 860 ° C, puis refroidir rapidement dans l'huile ou l'eau pour durcir l'acier.
- Tremper: Réchauffer 150 – 200 ° C pour réduire la fragilité tout en gardant une dureté élevée.
- Carburisant: Parfois utilisé pour les pièces ayant besoin d'une couche extérieure dure (Par exemple, dents de vitesse)—Hate dans une atmosphère riche en carbone pour ajouter du carbone de surface.
- Usinage:
- Traitement post-chauffage, Les pièces sont usinées aux formes finales en utilisant Tournant (Pour les pièces cylindriques comme les courses de roulements) ou Affûtage (pour les surfaces ultra-lisses - essentiel pour les performances de roulement).
- Traitement de surface:
- Étapes facultatives pour améliorer les performances:
- Nitrative: Ajoute une couche de surface dure pour stimuler la résistance à l'usure.
- Noircissement: Crée une couche d'oxyde protectrice pour éviter une rouille mineure.
- Contrôle de qualité:
- Les inspections comprennent:
- Analyse chimique (Pour vérifier que le contenu des éléments répond aux normes GB).
- Test de dureté (Utilisation de machines Rockwell ou Vickers).
- Tests non destructeurs (tests ultrasoniques pour les fissures internes).
- Chèques dimensionnels (Des étriers ou des outils de mesure CNC pour assurer l'ajustement).
4. Études de cas: GB GCR15 en action
Des exemples du monde réel montrent comment GCR15 résout les problèmes de l'industrie.
Étude de cas 1: Performance de portage des machines agricoles
Un fabricant de tracteurs chinois a été confronté à des défaillances fréquentes de roulements dans les roues de tracteur (après 500 heures d'utilisation). Les roulements d'origine ont utilisé un acier de bas niveau qui ne pouvait pas gérer la saleté et les vibrations. Ils sont passés aux roulements GCR15 avec un revêtement de zinc (pour la résistance à la corrosion). Post-détournement, portant la vie étendue à 1,500 heures, Réduction des coûts d'entretien de 50%.
Étude de cas 2: Durabilité du roulement du moteur électrique
Un fabricant de moteurs électriques industriels a remarqué que les roulements échouent après 8,000 heures. Ils ont testé les roulements GCR15 et ont découvert qu'ils avaient duré 22,000 heures - merci de la résistance à la fatigue de GCR15. Cela a réduit les temps d'arrêt et a sauvé l'entreprise $100,000 chaque année en pièces de remplacement.
5. GB GCR15 VS. Autres matériaux de roulements
Comment GCR15 se compare-t-il aux autres matériaux de roulement communs? Le tableau ci-dessous le décompose:
Matériel | Similitudes avec GCR15 | Différences clés | Mieux pour |
AISI 52100 | Même teneur en carbone / chrome; Utilisé pour les roulements | AISI 52100 = États-Unis. standard (GCR15 = chinois) | Chaînes d'approvisionnement automobiles / aérospatiales mondiales |
Il suj2 | Carbone / chrome élevé; Propriétés mécaniques similaires | Jis suj2 = norme japonaise; chrome légèrement inférieur (1.30–1,65%) | Machines japonaises (Par exemple, Toyota) |
100CR6 | Norme européenne; résistance à l'usure similaire | 100CR6 = une valeur par défaut; identique à GCR15 dans la plupart des propriétés | Machines européennes (Par exemple, Voitures allemandes) |
Roulements en acier inoxydable (Par exemple, AISI 440C) | À l'usure | Meilleure résistance à la corrosion; Force de fatigue inférieure | Environnements humides (marin, transformation des aliments) |
Roulements en céramique (Par exemple, Nitrure de silicium) | À faible usure | Plus léger; résistance à la chaleur plus élevée; 3x plus cher | Applications à grande vitesse (vélos de course, moteurs à réaction) |
Roulements en plastique (Par exemple, Ptfe) | Résistant à la corrosion | Moins cher; faible force; Pas pour les charges lourdes | À faible charge, Utilisations à basse vitesse (appareils de ménage) |
Roulements en acier à grande vitesse (Par exemple, M2) | Dureté élevée | Meilleures performances à haute température; plus cher | Outils de coupe ou moteurs à chauffage |
Perspective de la technologie Yigu sur GB GCR15
À la technologie Yigu, GB GCR15 est un aliment de base pour les clients de l'automobile, agriculture, et les machines industrielles - en particulier celles en Chine ou sur les marchés mondiaux en suivant les normes GB. Son équilibre entre la résistance à l'usure, force de fatigue, et la rentabilité est inégalée pour la plupart des besoins de roulement. Nous coupons GCR15 avec le forgeage de précision et le broyage pour fabriquer des pièces qui durent 15 à 20% plus longues que les options en acier standard. Pour des environnements durs (comme les fermes ou les usines humides), Nous ajoutons du placage de zinc ou de la nitrade pour stimuler la corrosion et l'usure une résistance, Assurer le bon fonctionnement de nos clients.
FAQ sur GB GCR15 acier de roulement
- GB GCR15 peut-il être utilisé dans les machines agricoles?
Oui! La ténacité et la résistance à l'usure de GCR15 le rendent idéal pour les roulements agricoles. Nous vous recommandons d'ajouter un revêtement de zinc pour protéger contre la saleté et l'humidité, qui s'étend sur la durée de vie de 2 à 3x.
- Quel traitement thermique est le meilleur pour les roulements GB GCR15?
Le processus standard est éteinte (820–860 ° C) suivi de tremper (150–200 ° C). Cela atteint 60 à 64 HRC de dureté - parfait pour les roulements nécessitant une résistance à l'usure élevée.
- Comment GB GCR15 se compare-t-il à 100cr6?
Ils sont presque identiques! GCR15 est la norme GB de la Chine, et 100cr6 est la norme en Europe. Les deux ont du carbone similaire (0.95–1,05%) et chrome (1.40–1,65% pour GCR15, 1.30–1,65% pour 100cr6) contenu, Ils sont donc interchangeables dans la plupart des applications.