軸承鋼夾雜物與全氧含量控制實驗研究.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)合撫順鋼廠軸承鋼生產(chǎn)工藝優(yōu)化項目，對控制軸承鋼中夾雜物和全氧含量展開實驗研究。 本課題首先對軸承鋼中典型夾雜物的生成條件進行了熱力學計算。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被鋼中酸

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

3、，考察了鎂鋁合金對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軸承鋼碳化物的球化作用。 實驗結(jié)果分析表明，在精煉渣實驗中，爐渣堿度對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。高堿度渣實驗夾雜物

4、直徑分布多集中在細小尺寸的范圍內(nèi)，沒有大于20μm的大顆粒夾雜物；而低堿度渣實驗的夾雜物直徑分布則相對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驗中，鎂鋁合金處理鋼液后夾雜物成分以鎂鋁尖晶石為主，與熱力學計算結(jié)果相符合，說明鎂鋁合金的夾雜物變性效果明顯。對比無鎂鋁合金處理的精煉渣實驗，鎂鋁合金實驗的終點夾雜物分布結(jié)果比較理想，小于3μm的夾雜物的百分數(shù)遠高于精煉渣實驗的結(jié)果，達到了細化夾雜物