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轴承钢精炼过程非金属夹杂物行为的研究

刘旭兰  
【摘要】: 本文针对南钢电炉炼钢厂冶炼GCr15轴承钢的EAF-LF-VD-CC现行工艺与条件,采取系统取样、综合分析等方法对轴承钢精炼过程中非金属夹杂物的数量、大小、类型及分布的演变进行了全面研究,同时分析了轴承钢中氧含量及析出夹杂物成分的影响因素。研究表明: (1)VD处理后夹杂物数量比LF处理后略有减少,成材试样中夹杂物数量比VD处理后的数量减少显著。其中,LF工位夹杂物数量为3.5个/mm~2,VD工位夹杂物数量为3.0个/mm~2,成材试样中夹杂物的数量为1.4个/mm~2; (2)LF处理后钢中非金属夹杂主要为三氧化二铝、硅铝酸盐、硫化物、点状不变形夹杂及铬铁酸盐夹杂;VD处理后没有再发现铬铁酸盐夹杂,钢中非金属夹杂主要为三氧化二铝、硅铝酸盐、硫化物和点状不变形夹杂;成材试样中夹杂物种类进一步减少,主要为硅铝酸盐和硫化物夹杂; (3)对100炉钢的A、B、D类夹杂物评级结果显示A、B类夹杂物均符合国际业内普遍类夹杂物的细系有不合格炉次,不合格炉次占总炉次的1%。3类夹杂物评级结果的平均值均符合国际业内普遍要求。 (4)必须加强精炼炉脱氧制度,控制钢液中铝含量在0.025%左右;降低硫含量在0.0009%以下,以减少硫化物夹杂。 (5)热力学计算结果表明,1823K[Si]为0.21%,当只有铝参与GCr15脱氧时,若α[Al]0.000375%,将析出Al_2O_3;若α[Al]0.000166%,将析出SiO_2:若α[Al]介于二者之间,将析出A_3S_2。当钢中有钙存在时,α[Al]=0.01%,若α[Ca]10~(-1.4)将生成C_(12)A_7;若10~(-4.9)α[Ca]10~(-1.4)将生成CA_6;若10~(-7.9)α[Ca]10~(-4.9)将生成CA_2,若α[Cal10~(-7.9)将生成CA; (6)实验结果显示,当R5,CaO/Al_2O_3控制在1.7-1.8之间时,这时渣中的Al_2O_3大约在30%左右,有利于控制钢氧含量和夹杂物。


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