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GCr15軸承鋼中非金屬夾雜物的轉(zhuǎn)變
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更新時(shí)間：2015-04-10
結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)，對LF-VD各工序電爐流程生產(chǎn)GCr15軸承鋼中非金屬夾雜物的轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行了研究，并結(jié)合三元相圖，對精煉渣組分和操作工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期達(dá)到最終夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)可變形夾雜物的目的。
???????軸承作為機(jī)械傳動(dòng)部件，其時(shí)效形式主要是疲勞破壞，而鋼中非金屬夾雜物經(jīng)常會(huì)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(shí)的變形能力有重要關(guān)系。為此，有人結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)，對LF-VD各工序電爐流程生產(chǎn)GCr15軸承鋼中非金屬夾雜物的轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行了研究，并結(jié)合三元相圖，對精煉渣組分和操作工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期達(dá)到最終夾雜物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)可變形夾雜物的目的。
??? 某鋼廠GCr15生產(chǎn)流程為：50tUHP→50tLF→60tVD真空脫氣→260mm×300mm大方坯連鑄→軋制。該條生產(chǎn)線的主要技術(shù)特點(diǎn)如下：電爐采用EBT出鋼，出鋼過程向鋼包內(nèi)鋼水加入鋁、合金進(jìn)行強(qiáng)脫氧和加造渣料（WMgO≤8%）預(yù)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(jìn)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(diào)成分，LF精煉時(shí)間在45min左右；LF精煉出站倒渣；VD真空吹氬脫氣，真空處理時(shí)間在15min左右；采用合金連鑄機(jī)連鑄，結(jié)晶器電磁攪拌；全過程全封閉無氧化保護(hù)澆鑄、結(jié)晶器液面自動(dòng)控制、專用結(jié)晶器保護(hù)澆鑄、二冷氣霧冷卻。
??? 對兩生產(chǎn)爐次分別在LF進(jìn)站、LF喂鋁線前、LF出站取渣樣；LF進(jìn)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(xué)分析法檢測渣樣成分，采用氮氧氣體分析儀以GB/T20124-2006標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行夾雜物成分分析。工業(yè)試驗(yàn)表明：
??（1）采用出鋼加鋁強(qiáng)脫氧工藝，LF進(jìn)站時(shí)兩試驗(yàn)爐次WT[O]分別為8.5×10-6，8.2×10-6，經(jīng)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(guān)。
?（2）LF-VD工序夾雜物轉(zhuǎn)變規(guī)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(shí)更利于VD精煉后的Al2O3·xCaO·yMgO系夾雜物進(jìn)入低熔點(diǎn)區(qū)。為實(shí)現(xiàn)最終夾雜物向低熔點(diǎn)區(qū)轉(zhuǎn)變，在當(dāng)前工藝基礎(chǔ)上應(yīng)適當(dāng)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(yīng)時(shí)間。
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