Сталь GCr15 является типичным представителем высокоуглеродистой хромистой подшипниковой стали, и поверхностная декарбонизация значительно снижает качество поверхности и эксплуатационные характеристики. Проведено экспериментальное исследование и анализ механизма изотермической декарбонизации стали GCr15 в воздухе, N₂+H₂+H₂O и N₂+H₂O. Результаты показали, что в воздушной атмосфере при 700 ℃ слой декарбонизации не обнаружен, при 800 ℃ присутствуют полные и частичные слои декарбонизации, а при температуре выше 900 ℃ только частичные слои. По сравнению с чадным сталем, слой декарбонизации GCr15 охватывает более широкий диапазон содержания углерода. С учетом высокой чувствительности микроструктуры при комнатной температуре к скорости охлаждения после изотермической декарбонизации, поведение изменения микроструктуры слоя декарбонизации при комнатной температуре с течением времени сложное. Метод твердости, а не металлографический метод, является предпочтительным для определения глубины слоя декарбонизации. Толщина общего слоя декарбонизации увеличивается с повышением температуры и времени, и после изотермического воздействия в течение 120 мин при 700, 800, 900, 1000 ℃ достигает 511, 690, 960 и 1270 мкм соответственно. По сравнению с N₂+H₂+H₂O, в N₂+H₂O из-за сильной окислительной способности происходит окислительное выжигание ферритного слоя с декарбонизацией и даже некоторой части частичного слоя декарбонизации. Результаты исследования имеют руководящее значение для контроля слоя декарбонизации при разработке технологии термообработки стали GCr15.

Подшипниковая сталь GCr15; поверхностная декарбонизация; атмосфера нагрева; метод твердости