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山東省聊城市首發(fā)金屬制品有限公司
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張士誠 張濤
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GCr15軸承鋼管是一種合金含量較少、具有良好性能、應(yīng)用最廣泛的高碳鉻軸承鋼。經(jīng)過淬火加回火后具有高而均勻的硬度、良好的耐磨性、高的接觸疲勞性能。該鋼冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，對(duì)形成白點(diǎn)敏感性能大，有回火脆性。
GCr15軸承鋼管
化學(xué)成分/元素含量（%）
C：0.95-1.05 Mn：0.20-0.40 Si：0.15-0.35 S：≤0.020 P:≤0.027 Cr:1.30-1.65
其熱處理制度為：鋼棒退火，鋼絲退火或830-840度油淬。
1.普通退火：790-810度加熱，爐冷至650度后，空冷——HB170-207
2.等溫退火：790-810度加熱，710-720度等溫，空冷——HB207-229
3.正 火：900-920度加熱，空冷——HB270-390
4.高溫回火：650-700度加熱，空冷——HB229-285
5.淬 火：860度加熱，油淬——HRC62-66
6.低溫回火：150-170度回火，空冷——HRC61-66
7.碳氮共滲：820-830度共滲1.5-3小時(shí)，油淬，-60度至-70度深冷處理 +150度至+160回火，空冷——HRC≈67
(1)生產(chǎn)制造方法：對(duì)軸承鋼的冶煉質(zhì)量要求很高，需要嚴(yán)格控制硫、磷和非金屬夾雜物的含量和分布，因?yàn)榉墙饘賷A雜物的含量和分布對(duì)軸承鋼的壽命影響很大。夾雜物量愈高，壽命就越短。為了改善冶煉質(zhì)量，近來已采用電爐冶煉并經(jīng)電渣重熔，亦可采用真空冶煉，真空自耗精煉等新工藝來提高軸承鋼的質(zhì)量。 (2)用途：除做滾珠、軸承套圈等外，有時(shí)也用來制造工具，如沖模、量具。 6.化學(xué)成分國標(biāo)、冶標(biāo)、日本標(biāo)準(zhǔn)中主要鋼號(hào)的化學(xué)成分見表6—7—24。 表
特性:綜合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能.淬火和回火后硬度高而且均勻,耐磨性能和接觸疲
勞強(qiáng)度高.熱加工性能好.含有叫多的合金元素,價(jià)格比較便宜.GCR15鋼是高碳鉻軸承鋼中使用和生產(chǎn)量最
多的牌號(hào),被世界廣泛采用.但是白點(diǎn)敏感性強(qiáng),焊接性能較差.
用途:用于制作各種軸承套圈和滾動(dòng)體.例如:制作內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床、軋鋼機(jī)、鉆
探機(jī)、礦山機(jī)械、通用機(jī)械,以及高速旋轉(zhuǎn)的個(gè)高載荷機(jī)械傳動(dòng)軸承的鋼秋、滾子和套圈.
具有高而均勻的硬度,良好的耐磨性.用于制作承受負(fù)荷較大的小截面調(diào)質(zhì)件和應(yīng)力較小的大型正火零件.
具務(wù)了軸承的耐磨性,也加強(qiáng)了頂也鋼性.
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合金鋼管最大的優(yōu)點(diǎn)可以100%回收，符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的國家戰(zhàn)略，國家政策鼓勵(lì)擴(kuò)大高壓合金管的應(yīng)用領(lǐng)域。目前我國合金管消費(fèi)量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達(dá)國家的一半，合金管使用領(lǐng)域擴(kuò)大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。根據(jù)中國特鋼協(xié)會(huì)合金管分會(huì)專家組的研究，未來我國高壓合金管長材的需求年均增長可達(dá)10-12%。合金管是鋼管按照生產(chǎn)用料（也就是材質(zhì)）來定義的，顧名思義就是合金做的管子；而無縫管是鋼管按照生產(chǎn)工藝（有縫無縫）來定義的，區(qū)別于無縫管的就是有縫管，包括直縫焊管和螺旋管。
合金管的材質(zhì)大致有：16-50Mn、27SiMn、40Cr、12-42CrMo 16Mn 12Cr1MoV T91 27SiMn 30CrMo 15CrMo 20G Cr9Mo 10CrMo910 15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo 、15CrMoG、12CrMoV、45Cr、50Cr、45CrNiMo等
合金管具有中空截面，大量用作輸送流體的管道，如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。合金鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，合金鋼管是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材，廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件，如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用合金鋼管制造環(huán)形零件，可提高材料利用率，簡化制造工序，節(jié)約材料和加工工時(shí)，如滾動(dòng)軸承套圈、千斤頂套等，目前已廣泛用鋼管來制造。合金鋼管還是各種常規(guī)武器不可缺少的材料，槍管、炮筒等都要鋼管來制造。合金鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下，圓面積最大，用圓形管可以輸送更多的流體。此外，圓環(huán)截面在承受內(nèi)部或外部徑向壓力時(shí)，受力較均勻，因此，絕大多數(shù)鋼管是圓管。
重量計(jì)算公式： [(外徑-壁厚)*壁厚]*0.02483=kg/米(每米的重量)
| 鋼管種類 | 外徑(D) | 壁厚(S) | ||
| 冷拔管 | 鋼管外徑(mm) | 允許偏差(mm) | 鋼管壁厚(mm) | 允許偏差(mm) |
| >30～50 | ±0.3 | >3～20 | ±10% |
鋼的牌號(hào)簡稱鋼號(hào)，是對(duì)每一種具體鋼產(chǎn)品所取的名稱，是人們了解鋼的一種共同語言。 我國的剛號(hào)表示方法一般采用漢語拼音字母、化學(xué)素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的方法表示
下面我們具體介紹一下合金鋼材質(zhì)中各元素及符號(hào)含義
1、鋼號(hào)開頭的兩位數(shù)字表示鋼的碳含量，以平均碳含量的萬分之幾表示，如40Cr。
2、鋼中主要合金元素，除個(gè)別微合金元素外，一般以百分之幾表示。 當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí)，鋼號(hào)中
一般只標(biāo)出元素符號(hào)，而不標(biāo)明含量，但在特殊情況下易致混淆者，在元素符號(hào)后亦可標(biāo)以數(shù)字“1”，
例如鋼號(hào)“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為0.4-0.6%，后者為0.9-1.2%，其余成分全部相同
當(dāng)合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……時(shí)，在元素符號(hào)后面應(yīng)標(biāo)明含量，可相應(yīng)表示為2、3
、4……等。例如18Cr2Ni4WA。
3、鋼中的釩V、鈦Ti、鋁AL、硼B(yǎng)、稀土RE等合金元素，均屬微合金元素，雖然含量很低，仍應(yīng)在鋼號(hào)中
標(biāo)出。例如20MnVB鋼中釩為0.07-0.12%，硼為0.001-0.005%。
4、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼應(yīng)在鋼號(hào)最后加“A”，以區(qū)別于一般優(yōu)質(zhì)鋼。
5、專門用途的合金結(jié)構(gòu)鋼，鋼號(hào)冠以（或后綴）代表該鋼種用途的符號(hào)。例如鉚螺專用的30CrMnSi鋼，
鋼號(hào)表示為ML30CrMnSi。
6、對(duì)專業(yè)用低合金高強(qiáng)度鋼， 應(yīng)在鋼號(hào)最后標(biāo)明。例如16Mn鋼，用于橋梁的專用鋼種為“16Mnq”，汽
車大梁的專用鋼種為“16MnL”，壓力容器的專用鋼種為“16MnR”。
合金鋼管力學(xué)性能：
| 標(biāo)準(zhǔn) | 牌號(hào) | 抗拉強(qiáng)度（MPa） | 屈服強(qiáng)度（MPa） | 伸長率（%） | 硬度 |
| GB3087 | 10 | 335～475 | ≥195 | ≥24 | / |
| 20 | 410～550 | ≥245 | ≥20 | / | |
| GB5310 | 20G | 410～550 | ≥245 | ≥24 | / |
| 20MnG | ≥415 | ≥240 | ≥22 | / | |
| 25MnG | ≥485 | ≥275 | ≥20 | / | |
| 15CrMoG | 440～640 | ≥235 | ≥21 | / | |
| 12Cr2MoG | 450～600 | ≥280 | ≥20 | / | |
| 12Cr1MoVG | 470～640 | ≥255 | ≥21 | / | |
| 12Cr2MoWVTiB | 540～735 | ≥345 | ≥18 | / | |
| 10Cr9Mo1VNb | ≥585 | ≥415 | ≥20 | / | |
| ASME SA210 | SA210A-1 | ≥415 | ≥255 | ≥30 | ≤143HB |
| SA210C | ≥485 | ≥275 | ≥30 | ≤179HB | |
| ASME SA213 | SA213 T11 | ≥415 | ≥205 | ≥30 | ≤163HB |
| SA213 T12 | ≥415 | ≥220 | ≥30 | ≤163HB | |
| SA213 T22 | ≥415 | ≥205 | ≥30 | ≤163HB | |
| SA213 T23 | ≥510 | ≥400 | ≥20 | ≤220HB | |
| SA213 T91 | ≥585 | ≥415 | ≥20 | ≤250HB | |
| SA213 T92 | ≥620 | ≥440 | ≥20 | ≤250HB | |
| DIN17175 | ST45.8/Ⅲ | 410～530 | ≥255 | ≥21 | / |
| 15Mo3 | 450～600 | ≥270 | ≥22 | / | |
| 13CrMo44 | 440～590 | ≥290 | ≥22 | / | |
| 10CrMo910 | 480～630 | ≥280 | ≥20 | / |
| 偏差等級(jí) | 標(biāo)準(zhǔn)化外徑允許偏差 |
| D1 | ±1.5%，最小±0.75 mm |
| D2 | ±1.0%。最小±0.50 mm |
| D3 | ±0.75%．最小±0.30 mm |
| D4 | ±0.50%。最小±0.10 mm |
| 規(guī)格 | 數(shù)量 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 規(guī)格 | 數(shù)量 |
| 10×2 | 18 | 95×4.5-6-8-10-12-14-16-20 | 50 | 325×28-32-34-38-42 | 75 |
| 12×2 | 18 | 102×4.5-5-6-7-8-10-12-14-16-20 | 80 | 351×10-16-20-25-40 | 120 |
| 14×2-2.5-3 | 20 | 108×4.5-5-6-7-8-10-12-14-18-20-22 | 75 | 355×6-18-20-25-30-40/52 | 45 |
| 16×2-2.5-4 | 30 | 114×4.5-5-6-7-8-10-12-14-18-20 | 100 | 377×8-12-15-20-24-28 | 128 |
| 18×2.3-4-5 | 20 | 121×4.5-5-6-7-8-10-12-14-16-20 | 102 | 377×30-37-40-45-50 | 60 |
| 20×2.5-3-5 | 17 | 127×4.5-5-6-7-8-10-12-14-16-20 | 95 | 402×10-15-20-25-30-35 | 70 |
| 24×2.5-3-4-5-6 | 25 | 133×4.5-6-8-12-14-16-18-20-25-30 | 120 | 406×10-20-25-28-35-40 | 110 |
| 25×2.5-3-4-5-6 | 28 | 140×5-6-7-8-9-10-12-14-16-20-22 | 50 | 426×10-12-14-16-20-25-30-35-40 | 97 |
| 28×3-3.5-4-5-6 | 30 | 146×4.5-6-8-12-14-16-18-20-25-30 | 60 | 450×10-12-14-16-20-25-34-40-50 | 108 |
| 32×3.5-4-5-6-8 | 40 | 152×4.5-6-8-12-14-16-18-20-25-30 | 60 | 480×10-12-14-16-18-20-25-30-40 | 95 |
| 34×4-5-6-8 | 35 | 159×4.5-6-10-12-14 | 80 | 500×10-12-14-16-20-25-34-40-50 | 100 |
| 36×3.5-5-6-8 | 30 | 159×16-18-20-22-25-30 | 30 | 510×10-12-14-16-20-25-34-40-50 | 110 |
| 38×4-5-6-7-8-9-10 | 33 | 168×8-10-12-14-20-25-30-35 | 130 | 530×10-12-14-16-18-20-30-40 | 140 |
| 39×3.5-5-8-10 | 30 | 180×8-12-16-25-30 | 105 | 560×10-14-16-20-25-30-40-50-60 | 124 |
| 42×3.5-4-5-6-7-8-9-10 | 35 | 180×32-34-38-40-45-50 | 102 | 580×10-14-16-20-30-40-50-70 | 98 |
| 45×3.5-4-5-6-7-8-9 | 40 | 194×6-8-12-16-20-25-30-40-45-50 | 140 | 600×10-14-18-25-20-30-50-60 | 130 |
| 48×3.5-4-5-6-7-8-9-10 | 24 | 203×6-7-10-15-20-25-30 | 90 | 610×10-14-18-25-20-30-50-60 | 75 |
| 51×3.5-4-5-6-7-8-9-10 | 60 | 203×32-36-40-45-50 | 70 | 620×14-20-30-35-45-50-60 | 102 |
| 56×3.5-4-5-6-7-8-9-10 | 58 | 219×6-8-12-16-18-20-25 | 110 | 630×10-20-30-40-55 | 130 |
| 57×3.5-5-6-7-8-9-10-12 | 50 | 219×30-40-45-50-55 | 65 | 640×12-25-32-40-50-65 | 90 |
| 60×3.5-4.5-5-6-7-8-9-12-14 | 60 | 219×55-58-60-65-70 | 80 | 650×15-20-30-40-50-60-65 | 85 |
| 63×3.5-4.5-5-6-7-8-9-10-12-14 | 40 | 245×8-10-14-17-20-22 | 105 | 680×20-25-35-45-65 | 75 |
| 68×4-4.5-5-6-7-8-9-10-12-14-16 | 35 | 245×25-28-30-34-40 | 84 | 710×10-20-30-45-50-65 | 90 |
| 70×4-4.5-5-6-7-8-9-10-12-15-16 | 40 | 273×7-9-12-15-18-20-25 | 100 | 720×10-20-30-45-50-65 | 120 |
| 73×4-4.5-5-6-7-8-9-10-12-15 | 50 | 273×30-35-38-40-45-50 | 50 | 750×20-35-45-60 | 100 |
| 76×4-4.5-5-6-7-8-9-10-12-14 | 60 | 299×8-12-16-20-24-28 | 60 | 780×45-65 | 65 |
| 83×4.5-5-10-12-14-16-18-20 | 30 | 299×30-32-36-38-40-45 | 70 | 820×12-20-35-50-65 | 70 |
| 89×4.5-8-10-12-14-16-18-20 | 40 | 325×8-12-14-18-38-42 | 120 | 830-710 |
