軸承鋼夾雜物與全氧含量控制實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、軸承鋼中夾雜物(主要是氧化物)是降低軸承鋼疲勞壽命的一個(gè)最主要的冶金因素。因此，最大限度地去除軸承鋼中夾雜物或者通過(guò)夾雜物變性以降低其危害是提高軸承鋼疲勞壽命的有效途徑。為此，本課題結(jié)合撫順?shù)搹S(chǎng)軸承鋼生產(chǎn)工藝優(yōu)化項(xiàng)目，對(duì)控制軸承鋼中夾雜物和全氧含量展開(kāi)實(shí)驗(yàn)研究。 本課題首先對(duì)軸承鋼中典型夾雜物的生成條件進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算。結(jié)果表明：以鋁沉淀脫氧的軸承鋼可以獲得足夠高的酸溶鋁含量，從而將鋼中溶解氧降至極低；高堿度渣中氧化鈣會(huì)被鋼中酸

2、溶鋁還原為鈣溶入鋼液，成為夾雜物中鈣的來(lái)源；鎂鋁合金處理軸承鋼液過(guò)程中，鋼中溶解鎂含量為2.288×10-6＜[％Mg]＜2.868×10-4時(shí)，鋼中生成Al2O3·MgO夾雜物，當(dāng)溶解鎂含量符合[％Mg]＞2.868×10-4時(shí)，鋼中有MgO生成。 繼而，在綜合前人的研究成果和熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果等因素的基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)。第一組實(shí)驗(yàn)是精煉渣實(shí)驗(yàn)，考察不同堿度精煉渣對(duì)軸承鋼夾雜物和全氧含量影響；第二組實(shí)驗(yàn)是鎂鋁合金夾雜物變性實(shí)驗(yàn)

3、，考察了鎂鋁合金對(duì)軸承鋼中夾雜物的性質(zhì)及形態(tài)的作用效果，且一并考察了溶解在鋼中的鎂元素對(duì)軸承鋼碳化物的球化作用。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，在精煉渣實(shí)驗(yàn)中，爐渣堿度對(duì)鋼中全氧含量以及夾雜物的成分、尺寸產(chǎn)生了重要影響。高堿度渣在控制鋼液全氧含量方面要優(yōu)于低堿度渣。高堿度渣精煉的鋼液中夾雜物成分以Al2O3、CaO、MgO為主，不含有SiO2；而低堿度渣精煉鋼液中夾雜物成分以Al2O3、SiO2、MgO為主，不含有CaO。高堿度渣實(shí)驗(yàn)夾雜物

4、直徑分布多集中在細(xì)小尺寸的范圍內(nèi)，沒(méi)有大于20μm的大顆粒夾雜物；而低堿度渣實(shí)驗(yàn)的夾雜物直徑分布則相對(duì)集中在較大尺寸范圍，并且存在大于20μm的大顆粒夾雜物。 在鎂鋁合金夾雜物變性實(shí)驗(yàn)中，鎂鋁合金處理鋼液后夾雜物成分以鎂鋁尖晶石為主，與熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果相符合，說(shuō)明鎂鋁合金的夾雜物變性效果明顯。對(duì)比無(wú)鎂鋁合金處理的精煉渣實(shí)驗(yàn)，鎂鋁合金實(shí)驗(yàn)的終點(diǎn)夾雜物分布結(jié)果比較理想，小于3μm的夾雜物的百分?jǐn)?shù)遠(yuǎn)高于精煉渣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，達(dá)到了細(xì)化夾雜物