GCr15軸承鋼夾雜物分析與控制研究.pdf

1、含C1.0％、Cr1.5%的GCr15軸承鋼是高碳鉻軸承鋼中的典型代表，自20世紀初問世以來已有100多年歷史。軸承鋼中氧含量是衡量其質(zhì)量的一個重要標志，原因是鋼中氧化物夾雜對軸承鋼疲勞壽命有重要影響。因此，如何降低鋼中氧含量，控制鋼中夾雜物數(shù)量、類型、尺寸、形態(tài)和分布等是生產(chǎn)高品質(zhì)軸承鋼的關鍵。
　　本文針對蘇鋼冶煉GCr15軸承鋼EAF→LF→VD→CC工藝，在對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)鋼中全氧含量，夾雜物數(shù)量、尺寸、類型、形態(tài)和分布調(diào)研分

2、析的基礎上，通過熱力學計算分析了冶煉過程鋼中復合夾雜物的演變規(guī)律，得出了蘇鋼GCr15軸承鋼生產(chǎn)工藝中影響潔凈度的限制性環(huán)節(jié)，及鋼包精煉渣系的成分控制范圍。論文還采用數(shù)值模擬方法研究了不同條件下鋼包內(nèi)鋼液流動特征，優(yōu)化了鋼包吹氬制度。
　　對蘇鋼GCr15軸承鋼質(zhì)量調(diào)研和生產(chǎn)工藝分析結果表明，電爐終點控制、精煉和澆注等環(huán)節(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)對鋼中全氧含量、夾雜物數(shù)量、尺寸、類型、形態(tài)和分布等有重要影響。從出鋼-精煉-中間包-棒材，鋼中夾

3、雜物類型發(fā)生了Al2O3/MgO·Al2O3→CaO-Al2O3-MgO→CaO-Al2O3類復合夾雜的轉(zhuǎn)變過程。由于CaO-Al2O3(-MgO)復合夾雜尺寸較大，外圍包裹MnS后使得夾雜物總尺寸進一步增大，相比于尺寸較小的MgO·Al2O3夾雜，CaO-Al2O3(-MgO)復合夾雜對軸承鋼的危害更大。因此，要控制軸承鋼中大尺寸的D類夾雜，如何使鋼中夾雜物轉(zhuǎn)變成小尺寸的MgO·Al2O3夾雜是關鍵。
　　熱力學計算分析及生產(chǎn)試

4、驗結果表明，冶煉時鋼中夾雜物發(fā)生 Al2O3→MgO·Al2O3→CaO-Al2O3-MgO→CaO-Al2O3系復合夾雜的轉(zhuǎn)變，而這一轉(zhuǎn)變過程主要受精煉渣系的成分的控制；優(yōu)化設計的精煉渣成分為堿度R=4.5~5.5，鈣鋁比C/A=1.8~2.0，w(MgO)=3%~5%時，既能在精煉時快速熔化，又能使鋼中MgO·Al2O3保持穩(wěn)定不轉(zhuǎn)變?yōu)镃aO·6Al2O3，從而達到減小軸承鋼中D類夾雜物尺寸的目的。
　　對蘇鋼100t鋼包數(shù)值