高品質(zhì)GCr15軸承鋼精煉過程中非金屬夾雜物演變規(guī)律及控制措施研究
發(fā)布時間：2021-08-08 08:31
軸承鋼作為一種重要的特殊鋼產(chǎn)品，其冶金質(zhì)量直接影響到機械設備的穩(wěn)定性。在實際生產(chǎn)中，提高軸承鋼的質(zhì)量主要從化學成分、潔凈度（即鋼中夾雜物）及組織均勻性三個方面嚴加控制。其中，夾雜物的組成、形貌、含量、尺寸及尺寸分布等是影響鋼疲勞壽命的重要因素。針對潔凈度相對較高的GCr15軸承鋼中出現(xiàn)A類夾雜物比例偏高、B類夾雜物控制不穩(wěn)定、D類夾雜物未達到最佳控制水平等問題，本研究跟蹤選取工業(yè)生產(chǎn)的高品質(zhì)GCr15鋼樣本，應用現(xiàn)代分析測試技術并結(jié)合冶金熱力學計算模型，全面解析了精煉及連鑄過程中夾雜物的形成及演變規(guī)律，系統(tǒng)掌握了夾雜物組成、形貌、含量、尺寸及尺寸分布、數(shù)量與精煉及連鑄操作條件之間的對應關系，并根據(jù)分析給出了相應的控制措施。具體研究結(jié)果如下：1)精煉過程中發(fā)現(xiàn)的夾雜物主要有A類、B類、D類及T類夾雜物，以及以B類或D類為核心外包MnS、TiN、Ti（C, N）或CaS的復合夾雜物。精煉結(jié)束時，鋼中大尺寸夾雜物所占比例和單位面積夾雜物個數(shù)較精煉初期都有明顯降低，兩組試樣中的變化情況分別為：5.08%降至0.51%、372個/mm2降到258個/mm2和1.61%降至1.28%、392個/m...
【文章來源】：武漢科技大學湖北省
【文章頁數(shù)】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
模型預測和實驗室研究的夾雜物尺寸對滾動軸承壽命的影響
武漢科技大學碩士學位論文表 3.3 第二組試樣精煉過程中鋼水成分變化/mass%C Cr Mn S Si P Al Ti Ca T. [O] T. [N]LF1 0.961 1.40 0.35 0.003 0.22 0.014 0.028 0.0020 0.0007 0.0038 0.0046LF9 0.982 1.48 0.40 0.002 0.26 0.015 0.024 0.0023 0.0004 0.0102 0.0057RH1 0.979 1.47 0.40 0.003 0.26 0.015 0.021 0.0022 0.0006 0.0027 0.0031RH9 0.980 1.48 0.40 0.002 0.26 0.015 0.019 0.0022 0.0003 0.0029 0.0031
3.2 試樣中典型的夾雜物組成及形貌采用 FE-SEM/EDS 對精煉過程試樣及鑄坯中典型夾雜分析、匯總的結(jié)果表明，鋼樣精煉過程中主要的夾雜物除了單個的 MnS（呈球狀、塊狀或棒條狀）、Al2O3（球狀或團狀，尺寸較�。�、TiN（呈長方形）外，主要以復合物形式出現(xiàn)，尤其在精煉處理一段時間后。復合夾雜物主要包括 Al2O3與渣中或耐火材料中的鎂或鈣結(jié)合后形成的鋁鎂尖晶石、鋁酸鈣及鈣鋁鎂尖晶石復合夾雜物。其次是Al2O3為核心外包氧化物及 MnS、TiN、Ti(C, N)、CaS 的復合夾雜物。由于鋼廠對渣中 SiO2含量的嚴格控制，在精煉過程的分析中尚未發(fā)現(xiàn) C 類夾雜物。3.2.1 A 類夾雜物通過場發(fā)射掃面電鏡對各試樣中的夾雜物能譜分析，總結(jié)出 GCr15 軸承鋼中存在的 A 類夾雜物主要為 MnS。MnS 夾雜物尺寸大多集中在 1~5μm之間，主要呈塊狀或棒狀，棱角分明，在鋼中容易聚集成堆，具體形貌如圖3.2 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼中MnS夾雜物控制綜述[J]. 楊文,楊小剛,張立峰,劉雪峰. 煉鋼. 2013(06)
[2]GCr15軸承鋼中TiN（C）析出行為熱力學分析和研究[J]. 趙東偉,包燕平,王敏,馬文俊,蘇利川. 特殊鋼. 2012(05)
[3]軸承鋼的生產(chǎn)和發(fā)展[J]. 秦添艷. 熱處理. 2011(02)
[4]SiO2-Al2O3-CaO-MgO系夾雜物低熔點區(qū)域優(yōu)化及控制的熱力學計算[J]. 張博,王福明,李長榮. 鋼鐵. 2011(01)
[5]談軸承鋼及其冶金質(zhì)量檢驗[J]. 楊忠敏. 金屬世界. 2011(01)
[6]GCr15軸承鋼的接觸疲勞壽命影響因素[J]. 王洪剛. 黑龍江冶金. 2009(04)
[7]GCr15鋼旋轉(zhuǎn)彎曲超長壽命疲勞性能分析[J]. 魯連濤,李偉,張繼旺,鹽澤和章,張衛(wèi)華. 金屬學報. 2009(01)
[8]Titanium Content Control for Bearing Steel[J]. WU Wei1,LIU Yue2,LIU Liu1,XUE Zheng-liang3(1.Institute for Metallurgical Technology,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China;2.Wuhan Hongshan Haitong Refractories and Furnace Charge Co Ltd,Wuhan 430081,Hubei,China;3.Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,Hubei,China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2008(06)
[9]軸承鋼球在生產(chǎn)過程中表面剝落原因分析[J]. 梁華,趙學軍,仇亞軍. 軸承. 2008(08)
[10]軸承鋼鋼種系列的發(fā)展狀況[J]. 虞明全. 上海金屬. 2008(03)
博士論文
[1]連鑄軸承鋼氧含量和夾雜物控制研究[D]. 龔偉.東北大學 2006
本文編號：3329606
【文章來源】：武漢科技大學湖北省
【文章頁數(shù)】：66 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
模型預測和實驗室研究的夾雜物尺寸對滾動軸承壽命的影響
武漢科技大學碩士學位論文表 3.3 第二組試樣精煉過程中鋼水成分變化/mass%C Cr Mn S Si P Al Ti Ca T. [O] T. [N]LF1 0.961 1.40 0.35 0.003 0.22 0.014 0.028 0.0020 0.0007 0.0038 0.0046LF9 0.982 1.48 0.40 0.002 0.26 0.015 0.024 0.0023 0.0004 0.0102 0.0057RH1 0.979 1.47 0.40 0.003 0.26 0.015 0.021 0.0022 0.0006 0.0027 0.0031RH9 0.980 1.48 0.40 0.002 0.26 0.015 0.019 0.0022 0.0003 0.0029 0.0031
3.2 試樣中典型的夾雜物組成及形貌采用 FE-SEM/EDS 對精煉過程試樣及鑄坯中典型夾雜分析、匯總的結(jié)果表明，鋼樣精煉過程中主要的夾雜物除了單個的 MnS（呈球狀、塊狀或棒條狀）、Al2O3（球狀或團狀，尺寸較�。�、TiN（呈長方形）外，主要以復合物形式出現(xiàn)，尤其在精煉處理一段時間后。復合夾雜物主要包括 Al2O3與渣中或耐火材料中的鎂或鈣結(jié)合后形成的鋁鎂尖晶石、鋁酸鈣及鈣鋁鎂尖晶石復合夾雜物。其次是Al2O3為核心外包氧化物及 MnS、TiN、Ti(C, N)、CaS 的復合夾雜物。由于鋼廠對渣中 SiO2含量的嚴格控制，在精煉過程的分析中尚未發(fā)現(xiàn) C 類夾雜物。3.2.1 A 類夾雜物通過場發(fā)射掃面電鏡對各試樣中的夾雜物能譜分析，總結(jié)出 GCr15 軸承鋼中存在的 A 類夾雜物主要為 MnS。MnS 夾雜物尺寸大多集中在 1~5μm之間，主要呈塊狀或棒狀，棱角分明，在鋼中容易聚集成堆，具體形貌如圖3.2 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋼中MnS夾雜物控制綜述[J]. 楊文,楊小剛,張立峰,劉雪峰. 煉鋼. 2013(06)
[2]GCr15軸承鋼中TiN（C）析出行為熱力學分析和研究[J]. 趙東偉,包燕平,王敏,馬文俊,蘇利川. 特殊鋼. 2012(05)
[3]軸承鋼的生產(chǎn)和發(fā)展[J]. 秦添艷. 熱處理. 2011(02)
[4]SiO2-Al2O3-CaO-MgO系夾雜物低熔點區(qū)域優(yōu)化及控制的熱力學計算[J]. 張博,王福明,李長榮. 鋼鐵. 2011(01)
[5]談軸承鋼及其冶金質(zhì)量檢驗[J]. 楊忠敏. 金屬世界. 2011(01)
[6]GCr15軸承鋼的接觸疲勞壽命影響因素[J]. 王洪剛. 黑龍江冶金. 2009(04)
[7]GCr15鋼旋轉(zhuǎn)彎曲超長壽命疲勞性能分析[J]. 魯連濤,李偉,張繼旺,鹽澤和章,張衛(wèi)華. 金屬學報. 2009(01)
[8]Titanium Content Control for Bearing Steel[J]. WU Wei1,LIU Yue2,LIU Liu1,XUE Zheng-liang3(1.Institute for Metallurgical Technology,Central Iron and Steel Research Institute,Beijing 100081,China;2.Wuhan Hongshan Haitong Refractories and Furnace Charge Co Ltd,Wuhan 430081,Hubei,China;3.Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,Hubei,China). Journal of Iron and Steel Research（International）. 2008(06)
[9]軸承鋼球在生產(chǎn)過程中表面剝落原因分析[J]. 梁華,趙學軍,仇亞軍. 軸承. 2008(08)
[10]軸承鋼鋼種系列的發(fā)展狀況[J]. 虞明全. 上海金屬. 2008(03)
博士論文
[1]連鑄軸承鋼氧含量和夾雜物控制研究[D]. 龔偉.東北大學 2006
本文編號：3329606
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