L’acier GCr15 est un représentant typique de l’acier à roulements au chrome à haute teneur en carbone, et la décarbonatation de surface réduit considérablement la qualité de surface et les performances en service. Une étude expérimentale et une analyse mécanistique du comportement de décarbonatation isotherme de l’acier GCr15 dans l’air, N₂+H₂+H₂O et N₂+H₂O ont été menées. Les résultats montrent qu’à 700 ℃ dans une atmosphère d’air, aucune couche de décarbonatation n’a été observée, à 800 ℃ une couche complète et une couche partielle de décarbonatation étaient présentes, et au-dessus de 900 ℃ seule une couche partielle était présente. Par rapport à l’acier hypoeutectoïde, la couche de décarbonatation du GCr15 couvre une plage plus large de teneur en carbone. Avec la forte sensibilité de la microstructure à température ambiante à la vitesse de refroidissement après décarbonatation isotherme, le comportement évolutif de la microstructure de la couche de décarbonatation à température ambiante en fonction du temps de décarbonatation est complexe. La méthode de la dureté, et non la métallographie, est la méthode préférée pour déterminer la profondeur de la couche de décarbonatation. L'épaisseur totale de la couche de décarbonatation augmente avec la température et le temps, atteignant respectivement 511, 690, 960 et 1270 μm après 120 min isothermes à 700, 800, 900 et 1000 ℃. Par rapport à N₂+H₂+H₂O, l'oxydation forte dans N₂+H₂O provoque l’oxydation et l’érosion de la couche de ferrite décabonée et même d’une certaine proportion de la couche partielle de décarbonatation. Les résultats ont une signification directive pour le contrôle de la couche de décarbonatation lors de la conception des procédés de fabrication à chaud de l’acier GCr15.

Acier à roulements GCr15; décarbonatation de surface; atmosphère de chauffage; méthode de dureté