Page 18 - 理化检验-物理分册2025年第五期

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试验与研究 DOI:10.11973/lhjy-wl240173

GCr15 轴承钢氧化物圆点形成条件模拟试验

徐尚呈，刘光辉，周 杨
（大冶特殊钢有限公司 研究院，黄石 435001）

摘 要：在GCr15 轴承钢上刻槽，制作预制裂纹，在温度为 500~1 150 ℃时，模拟裂纹加热氧
化，对加热过程的脱碳及氧化机制进行分析与讨论。结果表明：GCr15轴承钢在正常氧化气氛下，
850 ℃加热、保温10 min即可出现脱碳现象，随着加热温度的升高，脱碳层深度越深；800 ℃加热、保
温10 min开始出现明显氧化层，随着加热温度的升高，裂纹处的氧化层越厚；在1 100 ℃加热、保温
10 min后，裂缝两侧的钢材基体内开始出现明显氧化物圆点，温度越高，氧化物圆点颗粒尺寸及密度
越大。裂纹附近的氧化物圆点不能作为判断缺陷性质的依据，只可作为判断裂纹是高温还是中低温
阶段产生的依据。
关键词： 轴承钢；脱碳；氧化物圆点；氧化机制
中图分类号：TB31；TG161 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2025)05-0006-04

Simulation test of oxide dot formation conditions of GCr15 bearing steel

XU Shangcheng, LIU Guanghui, ZHOU Yang
(Research Institute,Daye Special Steel Co., Ltd., Huangshi 435001, China)

Abstract: Prefabricated cracks were made on GCr15 bearing steel by grooving. When the temperature was
500-1 150 ℃, the crack heating oxidation was simulated, and the decarburization and oxidation mechanism of the
heating process were analyzed and discussed. The results show that the decarburization of GCr15 bearing steel could
occur at 850 ℃ for 10 min under normal oxidation atmosphere. With the increase of heating temperature, the depth of
decarburization layer was deeper. When heated at 800 ℃ for 10 min, obvious oxide layer began to appear. With the
increase of heating temperature, the oxide layer at the crack was thicker. After heating at 1 100 ℃ for 10 min, obvious
oxide dots began to appear in the steel matrix on both sides of the crack. The higher the temperature, the larger the
particle size and density of the oxide dots. The oxide dots near the crack could not be used as the basis for judging the
nature of the defect, but could only be used as the basis for judging whether the crack was generated at high temperature
or medium and low temperature.
Keywords: bearing steel; decarbonization; oxide dot; oxidation mechanism

裂纹是钢材表面较为常见的一种缺陷，通常产 于其所处高温环境的时间较短，因此不能满足氧化
生于铸坯、轧（锻）制、热处理等工艺过程中。目前， 物圆点的形成条件。然而美国钢铁协会认为氧化物
通常采用金相检验方法观察裂纹附近的脱碳和氧化 圆点可在连铸结晶器到热轧初轧之间的任意位置产
物圆点，可以判断裂纹是连铸坯固有的，还是在轧制 生。可见，氧化物圆点的形成机制及其对应的钢种
工序产生的。 特点有待进一步研究。笔者通过加热氧化模拟试验，
行业中对氧化物圆点产生的工序一直存在较大 对轴承钢表面裂纹在高温条件下的氧化行为进行了
的争议。祝桂合等 研究了低合金钢板氧化物圆点 研究及讨论。
[1]
的形成条件，认为钢板在轧制过程中产生裂纹，由
1 试验材料与方法
试验用GCr15轴承钢的生产工艺为：120 t转炉
收稿日期：2024-06-21
→LF （钢包炉）+真空脱气装置（RH）精炼→连铸
作者简介：徐尚呈（1984—），男，硕士，高级工程师，主要从事特
钢产品质量控制工作，13677149695@163.com 240 mm×240 mm（长度×宽度）方坯→机组成材→
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