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GCr15軸承鋼中非金屬夾雜物的轉變
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-04-10
結合現場試驗，對LF-VD各工序電爐流程生產GCr15軸承鋼中非金屬夾雜物的轉變規律進行了研究，并結合三元相圖，對精煉渣組分和操作工藝進行優化，以期達到最終夾雜物轉變為低熔點可變形夾雜物的目的。
???????軸承作為機械傳動部件，其時效形式主要是疲勞破壞，而鋼中非金屬夾雜物經常會成為疲勞裂紋的起源。夾雜物對鋼材疲勞破壞性能的影響與其在鋼熱加工時的變形能力有重要關系。為此，有人結合現場試驗，對LF-VD各工序電爐流程生產GCr15軸承鋼中非金屬夾雜物的轉變規律進行了研究，并結合三元相圖，對精煉渣組分和操作工藝進行優化，以期達到最終夾雜物轉變為低熔點可變形夾雜物的目的。
??? 某鋼廠GCr15生產流程為：50tUHP→50tLF→60tVD真空脫氣→260mm×300mm大方坯連鑄→軋制。該條生產線的主要技術特點如下：電爐采用EBT出鋼，出鋼過程向鋼包內鋼水加入鋁、合金進行強脫氧和加造渣料（WMgO≤8%）預精煉，鋼包渣線位置采用鎂碳磚；LF精煉期開始后加入其余部分鋁和渣料進行脫氧、脫硫精煉，鋼包底部透氣磚吹氬攪拌，加硅鐵、鉻鐵微調成分，LF精煉時間在45min左右；LF精煉出站倒渣；VD真空吹氬脫氣，真空處理時間在15min左右；采用合金連鑄機連鑄，結晶器電磁攪拌；全過程全封閉無氧化保護澆鑄、結晶器液面自動控制、專用結晶器保護澆鑄、二冷氣霧冷卻。
??? 對兩生產爐次分別在LF進站、LF喂鋁線前、LF出站取渣樣；LF進站、LF喂鋁線前、LF出站、VD前、VD后分別取圓餅狀制樣。將所取爐渣加工成顆粒直徑74μm的粉狀渣樣，所取圓餅狀試樣加工成Φ5mm×10mm的氣體樣和15mm×10mm×10mm的金相樣。用化學分析法檢測渣樣成分，采用氮氧氣體分析儀以GB/T20124-2006標準檢測氣體樣的WT[O]，用掃描電鏡觀察夾雜物形貌，用能譜儀進行夾雜物成分分析。工業試驗表明：
??（1）采用出鋼加鋁強脫氧工藝，LF進站時兩試驗爐次WT[O]分別為8.5×10-6，8.2×10-6，經過LF精煉后T[O]含量降低不明顯，主要與LF造白渣后精煉期較短有關。
?（2）LF-VD工序夾雜物轉變規律為Al2O3→MgO·Al2O3→Al2O3·xCaO·yMgO→MgO·Al2O3或MgO，夾雜物中MgO含量的增加快于CaO含量的增加。
（3）對比工藝條件和相圖分析后可知，渣堿度R=4～5時更利于VD精煉后的Al2O3·xCaO·yMgO系夾雜物進入低熔點區。為實現最終夾雜物向低熔點區轉變，在當前工藝基礎上應適當提高爐渣的WCaO/WAl2O3，提高渣中CaO含量，降低渣中W（FeO+MnO）含量，并且增加渣-鋼反應時間。
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