Netzförmige Karbide im Kern von GCr15 Lagerstahlstäben sind ein entscheidender Faktor, der die Ermüdungslebensdauer und die Betriebszuverlässigkeit von Hochleistungs-Lagern beeinflusst. Unzureichende Kühlleistung bei 700~900 ℃ nach dem Walzen fördert signifikant die Ausscheidung netzförmiger Karbide an Korngrenzen, während traditionelle physikalische Temperaturmessmethoden Schwierigkeiten haben, den Temperaturverlauf im Kern zu erfassen. Daher wurde die DEFORM-3D-Software verwendet, um ein vollständiges Simulationsmodell des Thermo-Kaltwalz- und Kühlprozesses eines 40 mm Stabs zu erstellen. Durch genaue Berechnung der Wärmeübergangskoeffizienten bei Luft- und Wasserkühlung wurde eine hohe Übereinstimmung zwischen der simulierten Oberflächentemperatur des Walzgutes und der vor Ort gemessenen Temperatur erzielt, und ein mehrstufiges Wasserkühlverfahren vorgeschlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass das optimierte Kühlsystem die Kerntemperatur des Stabs schnell von 860 ℃ auf 639 ℃ senkt und damit effektiv den Temperaturbereich der Netzkarbid-Ausscheidung vermeidet. Gleichzeitig wird die Oberflächen-Rückglühtemperatur unter 609 ℃ gehalten. Experimentelle Überprüfungen bestätigten, dass die Karbid-Ausscheidung im Kern des GCr15 Lagerstahlstabs unter dem optimierten Wasserkühlverfahren deutlich reduziert wird.

GCr15 Lagerstahl; mehrstufige Wasserkühlung; netzförmige Karbide; Kernkühlung; Kerntemperatur