GCr15鋼的可鍛性較好，鍛造溫度范圍寬，網(wǎng)狀碳化物析出傾向性小。鍛造工藝一般為：加熱溫度1050~1100℃，始鍛溫度1020~1080℃，終鍛溫度850℃，鍛后空冷。鍛后組織為細(xì)片狀珠光體，允許有細(xì)小網(wǎng)狀碳化物出現(xiàn)。這樣的組織可以不經(jīng)正火直接進(jìn)行球化退火。

如果鍛造工藝不當(dāng)，如終鍛溫度過高，鍛后冷速過慢，則碳化物將沿奧氏體晶界明顯析出，結(jié)果將形成粗大網(wǎng)狀碳化物；又如終鍛溫度過低，沿晶界析出的碳化物將和奧氏體晶粒一起順著變形方向被拉長，使碳化物呈條狀。這兩類碳化物均不能通過球化退火工序加以改變，必須在球化退火之前，通過正火方法進(jìn)行消除，這樣才能保證球化退火質(zhì)量并賦予模具良好的熱處理性能。

GCr15鋼正火加熱溫度一般為900~920℃，冷卻速度≥40~ 50℃/min。小型模坯可在靜止空氣中冷卻；較大模坯可采用吹風(fēng)或噴霧冷卻；直徑> 200mm的大型模坯可在熱油中冷卻至表面溫度為200℃時取出空冷。后一種冷卻方式形成的內(nèi)應(yīng)力較大，容易開裂，應(yīng)立即進(jìn)行球化退火或補(bǔ)加一道去應(yīng)力退火工序。

GCr15鋼的球化退火工藝為：加熱溫度770~790℃，保溫2～4h，等溫溫度690~ 720℃，等溫時間4～6h。退火后組織為細(xì)小、均勻的球狀珠光體，硬度為217~ 255HBW。具有良好的可加工性能。

GCr15鋼淬透性較好（油淬臨界淬透直徑為25mm），油淬情況下獲得的淬硬層深度與碳素工具鋼水淬的相近。在球化退火組織符合要求的條件下，淬火溫度范圍寬，過熱傾向小，殘留奧氏體少，淬火變形小，容易獲得穩(wěn)定的熱處理質(zhì)量。

GCr15鋼在正常淬火、低溫回火狀態(tài)下還具有較高的抗壓強(qiáng)度，用它制造冷擠壓凸模具有較長的使用壽命。

雖然GCr15鋼是專用軸承鋼之一，但也常用來制造冷作模具，如落料模、冷擠壓模和冷成形模等。該鋼具有過共析成分，并加入少量的鉻以提高淬透性和耐回火性。通過適當(dāng)?shù)臒崽幚砜梢垣@得高硬度、高強(qiáng)度和良好的耐磨性，并且淬火變形小。

GCr15鋼的正常淬火加熱溫度為830~860℃，多采用油冷淬火，最佳淬火加熱溫度為840℃，淬火后硬度可達(dá)63~65HRC。在高于860℃淬火時，由于殘留奧氏體量的增加和奧氏體晶粒的粗化，其淬火硬度趨于降低，鋼的強(qiáng)度和塑韌性也明顯下降。因此，830~ 860℃是合適的淬火溫度范圍。在實際生產(chǎn)中，根據(jù)模具有效截面尺寸和淬火介質(zhì)的不同，淬火溫度一般稍有差別。如尺寸較大或用硝鹽分級淬火的模具，宜選用較高的淬火溫度(840~860℃)，以便提高淬透性，獲得足夠的淬硬層深度和較高的硬度；尺寸較小或用油冷卻的模具，一般選用較低的淬火溫度(830~ 850℃)；相同規(guī)格的模具，在箱式爐中加熱溫度應(yīng)比鹽浴爐中稍高。

GCr15鋼的正常淬火組織有隱晶馬氏體、均勻分布的球狀碳化物、以及少量的殘留奧氏體組織[碳化物數(shù)量（體積分?jǐn)?shù)）約占7%～8%，殘留奧氏體<8%．馬氏體中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%~0.6%]。

隨著回火溫度升高，回火后的硬度逐漸下降。由于其耐回火性高于碳素工具鋼，因而在200~ 220℃回火后，GCr15鋼仍能保持硬度約為60HRC。GCr15鋼在160~ 200℃回火后，主要因為淬火應(yīng)力降低，馬氏體過飽和度減少，而使其沖擊韌度明顯提高。當(dāng)回火溫度超過200℃后，則將進(jìn)入第一類回火脆性區(qū)。所以，GCr15鋼的回火溫度一般為160~180℃。另外，GCr15鋼在正常淬火低溫回火狀態(tài)，還具有較高的抗壓強(qiáng)度。

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