连铸轴承钢与模铸轴承钢的冶金质量及其触疲劳寿命比较

小方坯连铸高碳铬轴承钢与模铸轴承钢的接触疲劳寿命比较试验表明：连铸工艺生产的Φ３５ｍｍ轴承钢材的接触疲劳寿命Ｌ１０是模铸材的１．３０倍以上；连铸工艺生产的Φ５０ｍｍ轴承钢材的接触疲劳寿命Ｌ１０是模铸材的１．８７倍以上，连铸材的弥散性和均匀性优于模铸格。     

上钢五厂与SKF公司生产轴承钢的冶金质量和接触疲劳寿命的试验研究

本文对上钢五厂和ＳＫＦ公司生产轴承钢的冶金质量和接触疲劳寿命进行了对比分析。结果如下，氧含量：五厂材为１０～１３ｐｐｍ，ＳＫＦ材为８．８～１１．８ｐｐｍ，五厂材略高于ＳＫＦ材；夹杂物：两个厂家氧化物都很少，且绝大多数与硫化物共生。ＳＫＦ材中硫化物数量比五厂多一倍，平均颗粒也比五厂大；碳化物：两个厂家基本相同；接触疲劳寿命：两个厂家各有高低，概括起来五厂材略高于ＳＫＦ材。     

论连铸高碳铬轴承钢的质量

提出了小方坯连铸高碳铬轴承钢中心偏析的形成机理。改善连铸高碳铬轴承钢的中心偏析的方法和途径有：提高连铸坯的宽厚比;减少钢中残余元素和有害元素及钢中夹杂物含量;降低和稳定过热度;合理选择拉速;二冷强度和电磁搅拌参数;采用软压下技术。小方坯连铸高碳铬轴承碳与模铸轴承钢的接触疲劳寿命比较试验表明：连铸材的质量优于模铸材。     

GCr15轴承钢连铸坯冶金质量的分析

分析了结晶器电磁搅拌、钢水过热度和轧钢工艺对连铸GCr15轴承钢180方坯轧材中心疏松、碳偏析、碳化物液析等缺陷的影响，结果得出连铸时采用电磁搅拌和降低钢水过热度可减轻铸坯碳偏析，铸坯在1210℃均热60min可减轻甚至消除钢中碳化物液析。     

冶炼工艺对新型不锈轴承钢的冶金质量和接触疲劳寿命的影响

介绍了采用双真空冶炼工艺和电渣重熔冶炼工艺生产新型不锈轴承钢的研究情况。研究结果表明,采用真空感应炉＋真空自耗炉（双真空）冶炼工艺生产的新型不锈轴承钢6Cr14Mo,钢中氧含量为0．0005％,而电渣钢的氧含量为0．0029％。双真空钢的氧化物夹杂数量较少、颗粒尺寸也比较细小。双真空钢的碳化物尺寸、形态及分布均优于电渣钢。双真空钢和电渣钢的接触疲劳额定寿命L10分别为0．66×10^7和0．40×10^7,前者是后者的1．65倍。     

轴承钢的滚动接触疲劳与寿命预测模型

轴承是现代工业中最重要的钢铁部件之一,而次表面滚动接触疲劳(RCF)是轴承主要的失效模式。为了深入理解轴承钢的RCF失效过程,首先从力学和材料学两个角度对轴承钢的RCF过程进行了描述,提出RCF过程的实质是由位错和碳原子的交互作用造成的次表面组织演变过程;然后介绍了预测轴承RCF寿命的工程模型和理论模型,指出将工程模型与理论模型相结合、将在循环载荷作用下微观组织的演变与RCF寿命相结合是未来工作的两个重要方向;最后对全流程、多尺度的轴承钢设计问题进行了展望,提出耦合物理冶金学算法与人工智能算法以及多学科交叉的重要工作思路。     

高淬透性轴承钢GCr15SiMo接触疲劳寿命

对GCr15SiMo钢与GCr15SiMn钢的接触疲劳寿命进行了对比试验,高淬透性轴承钢GCr15SiMo的疲劳寿命(L_(10)、L_(50))分别是GCr15SiMn钢的疲劳寿命(L_(10)、L_(50))的1.73倍和1.68倍;初步讨论了合金元素Mo、Si提高轴承钢疲劳寿命的作用。     

氧含量对轴承钢疲劳寿命的影响

通过对不同冶炼工艺、不同氧含量的高碳铬轴承钢材的对比试验,结果表明随着氧含量的降低,钢中氧化物夹杂含量随之降低,疲劳寿命提高。近10年来,大冶钢厂从冶炼方法和冶炼技术着手,通过一系列的试验研究,确立了适合于本厂条件的低真空度或非真空状态下的二次精炼方法,钢中氧含量已由电弧炉大气下熔炼的30ppm降到11ppm,材质的疲劳寿命提高两倍以上。与SKF轴承钢相比,无明显差异,接近ESR钢的水平。     

轴承钢滚动接触疲劳研究进展

对轴承钢的滚动接触疲劳领域的研究重点、研究方法和研究进展进行了综合性的阐述。首先分析了滚动接触条件下材料内赫兹应力的分布以及轴承钢对循环应力的响应,解释了轴承钢发生次表面疲劳的根本原因;接着对轴承钢疲劳测试的方法进行了总结,分析了各种测试方法的优劣势;然后讨论了影响轴承钢滚动接触疲劳寿命的关键因素;最后,对轴承钢次表面诱发的滚动接触疲劳的两大表现形式,即疲劳裂纹生长和显微组织退化,进行了系统性阐释,介绍了重要的疲劳机理并提出了未来的重点研究方向。     

圆坯连铸GCr15SiMn的成分偏析和接触疲劳寿命研究

利用金属原位分析技术和钻孔化学分析方法对高淬透性轴承钢GCr15SiMn的Φ450 mm连铸圆坯和Φ130 mm圆钢的C、Si、Mn、Cr元素横截面的分布情况进行分析。采用推力片式接触疲劳试验机进行了材料的接触疲劳寿命测试。结果表明：GCr15SiMn连铸圆坯C元素的偏析倾向较大,易产生中心正偏析,而Cr、Si、Mn元素的偏析倾向较小。通过采取稳定低过热度浇铸、三段强电磁搅拌等措施,铸坯的中心碳偏析得以改善。采用(1240±20)℃×5 h高温扩散、初轧首道次变形量≥90 mm大变形轧制的Φ130 mm圆钢的碳偏析可以得到进一步的改善,试验钢在5.3GPa高应力负载下的接触疲劳额定寿命L₁₀达到3.58×10⁶次,接近电渣重熔钢的水平。     

电弧炉（EBT）—钢包炉（VD）—连铸生产轴承钢的工艺和质量

进行了60tUFPDCEAF（EBT）-60tLF＋VD熔炼的轴承钢连铸坯和模铸钢冶金质量和疲劳性能的对比试验。连铸工艺生产的轴承钢最高氧含量为13×10(-6)，平均氧含量为9．3×10(-6)。铸坯中心负碳偏析小于0．08％，材质寿命与模铸钢相当。     

轴承钢的连铸生产

介绍了国外采用连铸工艺生产轴承钢的主要公司和厂家的有关工艺特点和参数以及铸坯质量和改进措施。并介绍了国内有关厂家轴承钢连铸的试生产情况。     

Inclusions Generated during Ingot Casting of Tool Steel

An industrial trial study was carried out at Uddeholm Tooling AB, Sweden, to investigate the mechanisms of the formation of inclusions, especially macro inclusions during ingot casting. Strong evidence of reoxidation was observed. Two types of inclusions generated during casting were detected in the ingot. Inclusions of Type C1 originated from mould powder with reoxidation product Al₂O₃ as a part of it. Inclusions of this type were usually small. The number of Type C1 inclusions increased from the centre of the ingot toward the side wall of the mould. Type C2 inclusions were macro size. They could be the results of reoxidation and erosion of runner.     

电渣连铸锭表面质量的影响因素

渣皮的厚度、均匀性和力学性能是影响抽锭电渣钢锭表面质量的主要因素。薄而均匀渣皮是获得良好连铸锭表面质量的关键。文中分析了渣池电流密度分布、结晶器壁附近的热传导条件、渣成分和"高温区"温度变化等因素对渣皮厚度的影响。生产试验表明,通过控制操作温度和渣系成分获得薄而均匀的渣皮,并确保渣系具备长渣形式和适当的高温强度及塑性可得到良好表面质量的电渣连铸锭。     

钡合金脱氧对GCr15轴承钢夹杂物和疲劳寿命的影响

在 5 0t电弧炉 6 0tLF(VD) 6 5 0kg铸锭生产线上用硅铝钡合金 (2 7 75 %Si、2 1 4 3%Al、19 77%Ba)对GCr15轴承钢进行了脱氧试验。结果得出 ,加铝 1 2kg t预脱氧并且喂 0 2kg t钡合金终脱氧时 ,轴承钢中的氧含量为 8 0× 10 - 6 ,夹杂物中Al2 O3的百分比从铝脱氧轴承钢的 6 8%降至 4 1% ,疲劳寿命比 8 0× 10 - 6氧含量的铝脱氧钢提高 6 3 5 5 %。     

重轨钢浇次第一炉钢冶金质量的研究

对100 t LD-LF-VD-280 mm×380 mm连铸坯流程生产的U71Mn和U75V重轨钢第一炉钢的冶金质量进行了研究。统计结果表明,虽然第一炉钢过热度(21～38℃)较高,但第一炉钢中后半炉的最大氢、氧含量较前半炉分别降低0.2×10^-6和5×10^-6,夹杂物亦降低0.5级,后半炉钢的冶金质量可以满足重轨钢的要求,因此可将后半炉钢由原来的吊车轨改为重轨,该工艺实施后每年重轨钢可增产6万t以上。     

高端装备用轴承钢冶金质量性能现状及未来发展方向

针对滚动轴承特点、轴承钢类型以及国内外轴承钢差距,本文对国内外高端装备用轴承需求、国内外轴承钢品种、轴承钢生产装备与冶金质量、轴承钢热处理技术以及轴承钢质量性能评价技术等发展现状进行了综述,指出了国内外高端装备用轴承钢在冶炼流程的超纯净控制、新型热处理技术和新型轴承钢研发对提升轴承长寿命的巨大作用,提出了未来基于夹杂物...