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《江苏大学》 2008年
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轴承钢精炼工艺研究

夏冬冬  
【摘要】: 含C1.0%、Cr1.5%的高碳铬轴承钢是轴承钢代表钢种,由于氧化物夹杂物是影响轴承钢疲劳寿命的重要原因,所以钢中的氧含量是衡量轴承钢质量的一个重要标准,因此如何降低轴承钢中的氧含量,控制钢中的有害夹杂物是生产轴承钢关键问题之一。 本文针对南钢电炉厂冶炼GCr15轴承钢的LF—VD精炼工艺与条件,通过现场取样,并对所取试样的典型夹杂物用扫描电镜、能谱仪进行形貌和成分分析。并结合分析结果对所形成夹杂物进行热力学分析,为去除夹杂物提高钢液纯净度提供有利的依据。同时还通过对脱氧制度、造渣(包括渣系选择、渣量控制)、吹氩搅拌、VD真空、温度控制等工艺的研究,分析了影响轴承钢脱氧和夹杂物的因素。研究结果表明: (1)高碱度精炼渣有利于脱硫、脱氧,随着碱度的增加,钢中氧含量降低,随着光学碱度增加,硫容量Ls增加。但高碱度渣对球状夹杂物不利,钢液中的[Al]、[Si]、[C]能将渣中的CaO还原,并与渣中的Al_2O_3自发结合形成球状夹杂物。实验结果表明钢中D类夹杂物含量较高,为0.5~1.0级。 (2)随着氮、钛含量的升高,轴承钢的性能逐渐降低,钢中的钛与氮在熔炼温度下以溶解态存在,当氮、钛含量较高时,氮化钛在固液两相区析出,其尺寸较大,对性能特别有害。将钢中的钛含量降到30ppm以下,氮含量降到60ppm,其氮化钛的析出温度降到固相线以下,析出的夹杂尺寸很小,对钢的性能影响较小,甚至有益,因为它能细化晶粒。 (3)在EAF出钢过程中要严格控制电炉终点碳含量,保证终点C≥0.15%;从夹杂物检测结果知,夹杂物中含有大颗粒铬铁矿夹杂。根据理论计算知,在氧含量100ppm左右可以生成,所以在出钢过程中要加强预脱氧工艺。 (4)加强精炼炉脱氧工作,控制好全铝含量与酸溶铝含量的差值,差值要≤0.003%,酸溶铝含量要控制在0.025%左右。 (5)保证极限真空小于67pa,真空保持时间要大于15分钟,真空结束后软吹Ar时间要大于20分钟。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TF769

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