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【推荐】轴承钢中的夹杂物间接处理技术

时间:2023-01-16 来源网站:台州化工机械网

采用铝脱氧的轴承钢中最有害的夹杂物是大尺寸的以三氧化二铝为核心的复合氧化物或氧硫氮复合物。为了避免形成这类夹杂物或减少其危害,不同的研究者探索了对轴承钢中夹杂物进行改性的技术。主要的做法是选择比铝脱氧能力更强的合金元素处理钢液使钢中的夹杂物变性,通过改变夹杂物的组成来实现降低夹杂物熔点或粗化夹杂物以使其在冶炼过程中上浮去除,或形成细小弥散分布的夹杂物以达到降低其对钢性能的危害。对轴承钢中夹杂物进行变性处理大多是采用钡合金对钢液脱氧形成大尺寸的钡系夹杂物。采用镁合金处理轴承钢使夹杂物变性的结果是在钢中形成细小弥散分布的MgO·Al2O3夹杂物,减少了簇状Al2O3的形成,大大降低了大尺寸Al2O3及铝酸钙类夹杂物对钢的危害。同时,有研究表明,镁合金对轴承钢中的碳化物具有球化作用。钡、镁合金良好的脱氧、脱硫作用降低了钢中氧化物和硫化物夹杂的数量。由此可见,夹杂物变性处理对减少钢中夹杂物数量、改善夹杂物在钢中的分布及最终提高钢的性能具有重要作用。但夹杂物变性处理在国内轴承钢生产中的应用并没有得到很好的推广,无论是夹杂物变性理论还是处理工艺方面,还需要进行进一步的探索。目前对夹杂物变性处理的探索可以从以下几个方面展开。(1)优化镁铝、钡系合金进行变性处理的工艺,探索其成分、加入量、加入方式及处理时间等对钢液脱氧和夹杂物变性的影响,并分析其作用机理。(2)采用共聚焦激光扫描高温显微镜观察轴承钢熔炼、凝固过程中夹杂物及碳化物的析出过程,结合扫描电镜和能谱仪分析夹杂物组成的变化,分析析出机理。(3)采用理论模型评估精炼渣的热力学性质,计算轴承钢中几种主要夹杂物生成的热力学,参数并分析夹杂物形成的机理,为合理设计精炼渣提供参考。(4)针对精炼渣中FeO、MnO、Cr2O3总量不高于1%的脱氧过程,研究钢中各个氧化物系夹杂的生成、凝聚长大及上浮除去变化规律,研究其生成部位和生成机理。如在高纯净钢的精炼渣中加入能在渣层中均匀弥散分布的示踪物,详细调查氧化物系夹杂物在精炼过程中的行为,分析其生成机理。(5)探索稀土合金对钢液进行处理的工艺,分析稀土合金脱氧剂对夹杂物去除和变性的影响。

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