含1.0％C1.5％Cr的高碳鉻軸承鋼GCrl5在1901年問世1913年美國最先納入標準目前世界各國納入標準的大部分高碳軸承鋼鋼號均是在GCrl5的基礎上通過適當調整MnSiCrMo和Al元素含量發展起來的對于高碳鉻軸承鋼其熱處理方法主要有

1馬氏體淬火回火

高碳鉻軸承鋼馬氏體淬火工藝為把軸承零件加熱到830～880 ℃保溫0．5～1 h后在油中進行淬火淬火后應立即回火以消除內應力提高韌性穩定組織及尺寸為了消除零件在磨削加工時產生的磨削應力以及進一步穩定組織及尺寸在磨削加工后還需再進行一次附加回火

馬氏體淬火后的組織為馬氏體殘余奧氏體和未溶碳化物組成殘余奧氏體的含量一般為6％～15％殘余奧氏體可提高韌性和裂紋擴展抗力它的存在對材料的性能是有利的

2貝氏體等溫淬火

高碳鉻軸承鋼在230250℃等溫2～4 h后淬火其組織由下貝氏體殘余奧氏體和未溶碳化物組成隨淬火溫度升高貝氏體條變長等溫溫度升高貝氏體條變寬碳化物顆粒變大且貝氏體條之間相交的角度變小趨向于平等排列形成類似上貝氏體的結構等溫淬火后的貝氏體量隨等溫時間的延長而增加

研究表明貝氏體組織比常規淬火低溫回火的馬氏體組織沖擊韌性提高3倍左右比相同溫度回火的馬氏體組織沖擊韌性提高30％～50％斷裂韌性提高20％耐磨性低于淬火低溫回火的馬氏體組織接近或略高于相同溫度回火的馬氏體組織

3復合組織淬火

為了綜合馬氏體和貝氏體的優越性熱處理學者研究了貝氏體一馬氏體復合組織淬火工藝即先把軸承零件加熱到Ac1～Accm溫度之間保溫一段時間然后轉入冷卻能力足夠的淬火介質油或鹽浴中使工件內奧氏體部分轉變為下貝氏體最后繼續冷卻到馬氏體Ms點以下一定溫度使工件內其余的奧氏體大部分轉變為馬氏體

貝氏體一馬氏體復合組織淬火后的組織為下貝氏體馬氏體少量殘余奧氏體和少量未溶碳化物這是一種具有顯著優點和廣闊應用前景的淬火新技術尚在研發中