GCr15-Stahl ist ein typisches Beispiel für hochkohlenstoffhaltigen Chromlagerstahl, und Oberflächendekarburierung verringert die Oberflächenqualität und die Gebrauchseigenschaften erheblich. Es wurden experimentelle Untersuchungen und Mechanismusanalysen des isothermen Dekarburierungsverhaltens von GCr15-Stahl in Luft, N₂+H₂+H₂O und N₂+H₂O durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei 700 ℃ in Luftatmosphäre keine Dekarburierungsschicht gefunden wurde, bei 800 ℃ vollständige und teilweise Dekarburierungsschichten vorhanden sind und über 900 ℃ nur teilweise Dekarburierungsschichten. Im Vergleich zu hypoeutektoiden Stählen deckt die Dekarburierungsschicht von GCr15 einen breiteren Kohlenstoffgehaltsbereich ab. Aufgrund der starken Empfindlichkeit des Raumtemperaturgefüges gegenüber der Abkühlgeschwindigkeit nach der isothermen Dekarburierung ist das Entwicklungverhalten des Raumtemperaturgefüges der Dekarburierungsschicht mit der Dekarburierungszeit komplex. Die Härtemethode und nicht die metallografische Methode ist die bevorzugte Methode zur Bestimmung der Tiefe der Dekarburierungsschicht. Die Gesamtdicke der Dekarburierungsschicht nimmt mit Temperatur und Zeit zu und erreicht nach 120 min Isotherm bei 700, 800, 900 und 1.000 ℃ jeweils 511, 690, 960 und 1.270 μm. Im Vergleich zu N₂+H₂+H₂O führt in N₂+H₂O die starke Oxidationsfähigkeit zur oxidativen Abbrandung der dekohlenstoffhaltigen Ferritschicht und sogar eines Anteils der partiellen Dekarburierungsschicht. Die Forschungsergebnisse sind für die Steuerung der Dekarburierungsschicht bei der Gestaltung des Warmumformprozesses von GCr15-Stahl von richtungsweisender Bedeutung.

GCr15-Lagerstahl; Oberflächendekarburierung; Aufheizmatmosphäre; Härtemethode