高純凈度GCr15軸承鋼的開發(fā)與研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人類探索腳步的不斷前進，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的普通軸承鋼，在使用性能、疲勞壽命等方面已經(jīng)不能滿足用戶越來越嚴(yán)苛的要求。低氧、低磷、低硫、低氫、低鈦、組織均勻的高純凈度軸承鋼，以其高疲勞壽命的優(yōu)勢，逐漸受到關(guān)注。
　　本論文以含碳量1.0％，含鉻1.5％的高碳鉻軸承鋼GCr15為研究對象。針對鋼質(zhì)純凈度的影響因素:有害雜質(zhì)元素、非金屬夾雜物、氣體含量、碳化物不均勻性等方面，利用淮鋼現(xiàn)有的長流程生產(chǎn)線（高爐+鐵水預(yù)處理

2、+轉(zhuǎn)爐初煉+爐外精煉+RH真空脫氣+鋇處理+連鑄+連軋）進行了高純凈度GCr15軸承鋼的開發(fā)研究。試驗結(jié)果表明:
　　(1)通過使用鐵水預(yù)脫硫和精煉渣脫硫，可以將鋼中硫含量降低到0.005％以下，有效減少硫化物夾雜的生成;
　　(2)通過鐵水預(yù)脫鈦和合金控制增鈦，可以有效降低成品鈦含量，將鈦控制在0.0025％以下，并減少氮化鈦夾雜的生成;
　　(3)合理設(shè)計脫氧工藝，采用轉(zhuǎn)爐出鋼不加鋁，精煉前期一次喂線增鋁0.040

3、～0.060％，后期不再調(diào)鋁的脫氧工藝，輔以碳化硅、鋁粒渣面脫氧，造白渣，可以有效降低鋼中的氧含量，減少氧化物夾雜的數(shù)量;
　　(4)采用RH真空精煉，可以有效去除游離態(tài)的氮、氧、氫，降低鋼中有害氣體含量;
　　(5)真空精煉后采用硅鋇合金對夾雜物進行變性，輔以底吹氬氣攪拌，可以有效改變夾雜物形態(tài)，促使夾雜物上浮去除;
　　(6)連鑄采用中間包冶金和電磁攪拌技術(shù)，可以均勻鑄坯組織，減少夾雜物數(shù)量，改變夾雜物形態(tài)與分布，

4、提高鋼水純凈度;
　　(7)精煉過程精確控制鋼水吊包溫度，保證連鑄低15～35℃過熱度澆注，并配以軋鋼高溫加熱擴散，可以有效控制碳化物組織均勻性，提高鋼質(zhì)純凈度;
　　(8)淮鋼轉(zhuǎn)爐線長流程生產(chǎn)的高純凈度軸承鋼，具有綜合性能良好，疲勞壽命長的優(yōu)點，各項指標(biāo)均達(dá)到了高端用戶的要求。
　　在借鑒淮鋼普通GCr15軸承鋼生產(chǎn)經(jīng)驗和前期多次小批量實驗的基礎(chǔ)上，于2013年9月進行批量試驗，共計試生產(chǎn)5爐，約500噸。目前生產(chǎn)基