自動車のような業界で働いている場合, 産業機械, または精密エンジニアリング - 特に中国または中国の基準に関連するグローバルサプライチェーンでは、おそらく遭遇した可能性があります GB GCR15ベアリングスチール. 中国の国家標準として (GB/Tの場合 18254) 高炭素クロムベアリングスチール用, それは、その卓越した耐久性と高ストレスのパフォーマンスで信頼されています, ハイウェアアプリケーション. このガイドは、GCR15がプロジェクトに適しているかどうかを判断するためにあなたが知る必要があるすべてを分類します.
1. GB GCR15ベアリングスチールの材料特性
GCR15のユニークなプロパティの組み合わせにより、ベアリングと重要なコンポーネントの最大の選択肢になります. その重要な特性に飛び込みましょう.
1.1 化学組成
GB GCR15は厳密なGB/Tに従います 18254 基準, 一貫した品質を確保します. 以下はその典型的な化学メイクです, パフォーマンスを高めるトレース要素を使用します:
| 要素 | シンボル | コンテンツ範囲 (%) | 重要な役割 |
| 炭素 (c) | c | 0.95 - 1.05 | 強化 硬度 そして 耐摩耗性 |
| クロム (cr) | cr | 1.40 - 1.65 | 改善します ハーデン剤 そして 疲労抵抗 |
| マンガン (Mn) | Mn | 0.20 - 0.40 | 引張強度と靭性を高めます |
| シリコン (そして) | そして | 0.15 - 0.35 | 鋼製造中のエイズ脱酸化 |
| 硫黄 (s) | s | ≤ 0.025 | 脆性を避けるために最小化されます |
| リン (p) | p | ≤ 0.025 | 亀裂を防ぐために制御されます |
| ニッケル (で) | で | ≤ 0.30 | マイナー強度強化のトレース量 |
| 銅 (cu) | cu | ≤ 0.25 | トレース要素, 大きなパフォーマンスへの影響はありません |
| バナジウム (v) | v | ≤ 0.08 | より良い靭性のために穀物構造を改良します |
| モリブデン (MO) | MO | ≤ 0.10 | 高温安定性を高めるためのトレース量 |
1.2 物理的特性
これらの特性は、温度や磁気などの物理的条件下でGCR15がどのように動作するかを定義します:
- 密度: 7.85 g/cm³ (ほとんどのカーボンクロミウム鋼と一致しています)
- 融点: 1,420 - 1,460 °C (2,588 - 2,660 °F)
- 熱伝導率: 45.5 w/(M・k) で 20 °C (室温)
- 熱膨張係数: 11.7 ×10⁻⁶/°C (から 20 - 100 °C)
- 磁気特性: 強磁性 (磁石を引き付けます), 磁気試験ツールで簡単に並べ替えて検査できるようにする.
1.3 機械的特性
機械的特性により、GCR15のパフォーマンスが強制されます. 以下のすべての値は、標準の熱処理後に測定されます (消光 + 焼き戻し):
| 財産 | 測定方法 | 典型的な値 |
| 硬度 (ロックウェル) | HRC | 60 - 64 HRC |
| 硬度 (ビッカーズ) | HV | 650 - 700 HV |
| 抗張力 | MPA | ≥ 2,000 MPA |
| 降伏強度 | MPA | ≥ 1,800 MPA |
| 伸長 | % (で 50 mm) | ≤ 8% |
| 衝撃の靭性 | j (で 20 °C) | ≥ 15 j |
| 疲労制限 | MPA (回転ビーム) | ≥ 900 MPA |
1.4 その他のプロパティ
2つの傑出した特性により、GCR15はベアリングに最適です:
- 耐摩耗性: 高炭素とクロムは硬い炭化物を形成します, ローリング/スライドコンタクトによる摩耗の削減 (長いベアリングライフにとって重要です).
- 疲労抵抗: 何百万もの負荷サイクルに耐える - 車の車輪ベアリングや工業用ギアボックス部品などのコンポーネントの必須.
- 耐食性: 適度 (ステンレス鋼に劣っています). コーティングが必要です (例えば。, 亜鉛メッキ) 濡れた環境または過酷な環境用.
- ハーデン剤: 厚いセクション全体で均一な硬さに簡単に加熱しやすい, 大部分で一貫したパフォーマンスを確保します.
- 寸法安定性: 温度変化の下でも形状を維持します, 医療または航空宇宙のツールの精密ベアリングに最適です.
2. GB GCR15ベアリングスチールのアプリケーション
GCR15の特性により、繰り返しのストレスと摩耗に直面するコンポーネントに汎用性があります. ここに最も一般的な用途があります:
- ベアリング: The #1 アプリケーション - ボールベアリングを含む, ローラーベアリング, 車の針ベアリング, 電気モーター, と自転車.
- ローリング要素: ボール, ローラー, またはベアリング内の針はGCR15の耐摩耗性に依存して、早期故障を避けるために.
- レース: ベアリングの内側/外側のリング (ローリング要素が移動する場所) 多くの場合、GCR15から作られています.
- 自動車コンポーネント: ベアリングを超えて, カムシャフトに使用されます, バルブリフター, およびギアボックスパーツ (エンジンストレスの下で高い耐久性が必要です).
- 産業機械: ギアボックス, コンベヤー, ポンプはGCR15部品を使用して重い荷物と長時間の営業時間を処理します.
- 航空宇宙コンポーネント: 航空機の着陸装置またはエンジンアクセサリーの小さなベアリング (信頼性と体重が重要な場合).
- 医療機器: MRIマシンまたは外科用ツールの精密ベアリング (その磁気特性と寸法の安定性のおかげです).
- 電気モーター: 産業用モーターまたは家電製品のベアリング (その疲労抵抗の恩恵を受けます).
- 農業機械: トラクターまたは収穫者のベアリング (汚れを処理するのに十分なタフ, 振動, と重い負荷).
3. GB GCR15の製造技術
GCR15を生成するには、GB/Tを満たすための正確な手順が必要です 18254 基準. これが典型的なプロセスです:
- スチール製造:
- ほとんどのGCR15は、を使用して作られています 電気弧炉 (EAF) (スクラップスチールのリサイクル用) または 基本的な酸素炉 (bof) (鉄鉱石ベースの生産用). 目標は、GB標準に合わせて化学組成を調整することです。特にクロムレベルと炭素レベルを制御することです.
- 精密鍛造:
- 複雑な部品の場合 (ベアリングリングのように), 鋼は加熱され、近接形状に鍛造されます. このステップは、粒構造と強度を改善します, 材料の廃棄物を減らす.
- ローリング:
- 鍛造後, 金属はです ホットロール (1,100 - 1,200 °C) ビレットやバーに. 精密部品用, それではそうです コールドロール (室温) 表面仕上げと寸法精度を改善するため.
- 熱処理:
- GCR15のパフォーマンスのロックを解除するために重要です:
- 消光: 熱に加熱します 820 - 860 °C, その後、鋼を硬化させるために油や水で急速に冷却します.
- 焼き戻し: 再加熱 150 - 200 °Cは、硬度を高めながら脆性を低下させます.
- 浸炭: 硬い外層を必要とする部品に使用されることがあります (例えば。, 歯の歯) - 炭素が豊富な大気を加えて、表面炭素を追加します.
- 機械加工:
- 加熱後の治療, 部品は最終的な形状に機械加工されています 旋回 (ベアリングレースのような円筒形の部品の場合) または 研削 (超滑らかな表面の場合 - ベアリングパフォーマンスに必須).
- 表面処理:
- パフォーマンスを向上させるためのオプションの手順:
- ニトリッド: ハードサーフェス層を追加して、耐摩耗性を高めます.
- 黒ずみ: 軽微な錆を防ぐために保護酸化物層を作成します.
- 品質管理:
- 検査には含まれます:
- 化学分析 (要素コンテンツを確認するには、GB標準を満たします).
- 硬度テスト (RockwellまたはVickersマシンを使用します).
- 非破壊検査 (内部亀裂の超音波検査).
- 次元チェック (適合を確保するためのキャリパーまたはCNC測定ツール).
4. ケーススタディ: GB GCR15がアクション
現実世界の例は、GCR15が業界の問題をどのように解決するかを示しています.
ケーススタディ 1: 農業機械ベアリングパフォーマンス
中国のトラクターメーカーは、トラクターホイールの頻繁なベアリングの失敗に直面しました (後 500 使用時間). 元のベアリングは、汚れや振動を処理できなかった低品位の鋼を使用しました. 彼らは亜鉛コーティングでGCR15ベアリングに切り替えました (腐食抵抗用). スイッチ後, ベアリングライフはに拡大しました 1,500 時間, メンテナンスコストを削減します 50%.
ケーススタディ 2: 電気モーターベアリングの耐久性
産業用電気モーターのメーカーは、ベアリングが失敗したことに気付きました 8,000 時間. 彼らはGCR15ベアリングをテストし、彼らが持続したことを発見しました 22,000 時間 - GCR15の疲労抵抗に感謝します. これにより、ダウンタイムが短縮され、会社が節約されました $100,000 交換部品で毎年.
5. GB GCR15対. 他のベアリング材料
GCR15は、他の一般的なベアリング材料と比較してどのように比較されますか? 下の表はそれを分解します:
| 材料 | GCR15との類似点 | 重要な違い | に最適です |
| アイシ 52100 | 同じ炭素/クロム含有量; ベアリングに使用されます | アイシ 52100 =米国. 標準 (GCR15 =中国語) | グローバルな自動車/航空宇宙用サプライチェーン |
| 彼はsuj2 | 高炭素/クロム; 同様の機械的特性 | JIS SUJ2 =日本の標準; クロムがわずかに低い (1.30–1.65％) | 日本の機械 (例えば。, トヨタ) |
| 100CR6 | 欧州標準; 同様の摩耗抵抗 | 100CR6 =デフォルト; ほとんどのプロパティでGCR15と同一 | ヨーロッパの機械 (例えば。, ドイツの車) |
| ステンレス鋼ベアリング (例えば。, AISI 440C) | 耐摩耗性 | より良い腐食抵抗; 疲労強度が低い | 濡れた環境 (海兵隊, 食品加工) |
| セラミックベアリング (例えば。, 窒化シリコン) | 低摩耗 | ライター; より高い耐熱性; 3xより高価 | 高速アプリ (レーシングバイク, ジェットエンジン) |
| プラスチックベアリング (例えば。, PTFE) | 耐性耐性 | 安く; 強度が低い; 重い負荷用ではありません | 低負荷, 低速使用 (家電製品) |
| 高速スチールベアリング (例えば。, M2) | 高い硬度 | より良い高温性能; より高価です | 切削工具または高熱モーター |
GB GCR15に関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, GB GCR15は、自動車のクライアントのための定番です, 農業, および産業機械 - 特に中国またはGB基準に続くグローバル市場の機械. 耐摩耗性のバランス, 疲労強度, そして、費用対効果はほとんどのベアリングニーズに対応していません. GCR15を精密鍛造と研削とペアにして、標準鋼オプションよりも15〜20％長く続く部品を作成します. 過酷な環境の場合 (農場や濡れた工場のように), 耐性を高めるために亜鉛メッキまたはニトリディングを追加し、耐摩耗性, クライアントの機器がスムーズに実行されるようにします.
GB GCR15ベアリングスチールに関するFAQ
- GB GCR15は農業機械で使用できますか?
はい! GCR15のタフネスと耐摩耗性は、農業ベアリングに最適です. 汚れや水分から保護するために亜鉛コーティングを追加することをお勧めします, これは、ベアリングライフを2〜3倍に延長します.
- GB GCR15ベアリングに最適な熱処理?
標準プロセスはです 消光 (820–860°C) に続く 焼き戻し (150–200°C). これは60〜64 hrcの硬度を達成します。耐摩耗性が高いベアリングに最適.
- GB GCR15は100CR6とどのように比較されますか?
それらはほぼ同じです! GCR15は中国のGB標準です, 100CR6はヨーロッパのEN標準です. どちらも同様の炭素を持っています (0.95–1.05％) とクロム (1.40–1.65％GCR15, 1.30–1.65％100cr6) コンテンツ, したがって、それらはほとんどのアプリケーションで交換可能です.
