精炼渣对轴承钢中氧含量和夹杂物的影响

采用MoSi₂电阻炉在MgO质坩埚内进行了精炼渣成分(%:47～64CaO、13～23SiO₂、15～25Al₂O₃、5～10MgO、0～8CaF₂;CaO/SiO₂=2.0～4.5)对0.95%C-1.50%Cr GCr15轴承钢中氧含量和夹杂物的影响的实验研究。实验中发现,随精炼渣碱度CaO/SiO₂由2增加至4.5,钢液中的终点全氧含量由20×10^-6降至11×10^-6,夹杂物的总数量、总面积和平均半径减小。适当提高Al₂O₃含量或添加CaF₂,减少MgO含量,可以显著提高炉渣吸附夹杂物的速度和能力。低碱度渣精炼的钢液中夹杂物成分含有≥20%SiO₂,塑性较好,夹杂物的尺寸为15～20μm。高碱度渣精炼的钢液中典型的夹杂物是氧化铝和铝镁尖晶石等脆性夹杂物,尺寸≤5μm。     

钢中[Al]s对氧含量影响的工艺实践

对LF精炼炉中[Al]s与氧含量的关系进行了研究，确定了当[Al]s在0．015％～0．030％的范围时，可以有效地降低钢中氧含量，提高钢的纯净度。     

轴承钢中氧含量的控制

本文分析了氧元素在钢中的作用及其危害,对几种常用脱氧剂的脱氧效果及产物的排除进行了探讨,并提出了几点在冶炼过程中需要注意的环节以及降低氧含量的途径。     

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。     

初炼工艺对轴承钢氧含量的影响

通过对初炼炉冶炼工艺分析研究，确立初炼工艺与轴承钢氧含量的关系。优化初炼工艺，提高粗钢液的冶金质量，确保ＬＦ炉精炼功能的充分发挥，最终达到降低轴承钢氧含量，提高接触疲劳寿命的目的。     

天钢GCr15轴承钢氧含量的控制

天津钢铁集团有限公司(天钢)采用顶底复吹转炉(BOF)→LF精炼→VD真空脱气→小方坯连铸工艺流程生产GCr15轴承钢。通过转炉高拉碳工艺,控制终点碳含量在0.25%以上,出钢过程中加钢芯铝进行深脱氧,LF精炼工艺造高碱度精炼渣,控制炉渣碱度Ca O/Si O2在4.0~5.5之间,VD处理进行脱气等技术手段使铸坯中全氧含量T[O]≤0.001 2%,夹杂物等级及低倍组织满足标准要求。     

90tLF(VD)精炼工艺对 GCr15 轴承钢氧含量的影响

北满特钢用90tEBT 电弧炉-LF(VD)-240mm×240mm方坯连铸生产CCr15轴承钢。GCr15轴承 钢钢包精炼时采用碱度为4.46的高碱度渣系,用含32.8%Al的脱氧剂,并进行25 min VD真空处理,保持 [Als]≤0.030%,统计结果表明GCr15轴承钢的氧含量≤8×10-⁶     

脱氧方法对钢中氧含量的影响

在10Kg真空感应炉上,研究了脱氧方法对钢中氧含量的影响。真空碳脱氧时,氧含量下降很快;但当10分钟后,基本保持不变,其值均为18ppm。铝硅脱氧时,铝硅分开加入钢浓脱氧后,钢中含氧量(16—17ppm)比铝硅同时加入钢液脱氧时的氧含量(约20ppm)低,并用炉渣结构的共存理论对这种现象进行了分析。     

铝对高碳铬轴承钢氧含量和夹杂物的影响

本文通过运用详实的工艺试验研究及大生产的统计数据，对影响高碳铬轴承钢冶金质量的主要因素进行分析讨论，重点阐述了在不同工艺条件下的加Al量、加Al方式、加Al时间对轴承钢氧含量和夹杂物的影响。     

钢中氧含量对硫化物夹杂种类和形态的影响

主要研究了钢中氧含量与硫化物夹杂物的种类和形态之间的关系,以控制合适的氧含量,从而提高线材的切削性能,对15个炉次的冶炼过程及其成品取样,分析氧含量对硫化物夹杂的成分、形态及切削性能的影响。结果表明:钢中硫化物与氧化物形成的复合夹杂物的比例会随着氧含量的增加而变大,硅、铝、钙氧化物为核心,外围包裹MnS或CaS的纺锤形或球形复合夹杂对提高切削性能非常有利,应保证成品线材中的氧的质量分数不低于0.0140%。     

电渣重熔过程中渣成分变化及钢中氧含量预测

利用XRF和XRD技术分析了电渣重熔过程中不同时间所取渣样的化学成分和物相结构。XRF分析得到电渣重熔过程中渣中Al2O3、CaF2、CaO、SiO2、FeO等成分含量随熔炼时间的动态变化。XRD分析表明:凝固的渣中存在11CaO·7Al2O3·CaF2、12CaO·7Al2O3、CaSiO3等高熔点物质,导致炉渣性质发生变化。根据熔渣化学成分,参考CaF2-CaO-Al2O3渣系的等电导率图和等黏度图,得到了电渣的比电阻和黏度随冶炼时间的变化情况。采用炉渣结构共存理论建立了温度为1 923和1 973K时与渣中Al2O3平衡的钢液中[Al]-[O]平衡关系图。计算结果显示,针对实验研究的钢种,当钢中酸溶铝含量w[Al]s在0.000 1%~1%范围内时,钢液中溶解氧含量随着w[Al]s的增加先减小后增大,当钢中w[Al]s达到0.25%时,钢液中w[O]最小。在实验条件下,因渣成分变化导致的钢中w[O]的波动范围是0.25×10-6~0.48×10-6。     

钛渣中FeO对熔盐氯化过程的影响

研究了不同FeO含量钛渣的化学及物相组成以及FeO含量对熔盐氯化过程放热量、收尘渣量及成分、熔盐成分和产品质量的影响。结果显示:钛渣中主要物相是黑钛石、金红石和硅酸盐玻璃体。随着FeO含量增大,钛渣熔盐氯化放热量、收尘渣比例、熔盐中的FeCl_3和FeCl_2含量、产品中FeCl_3含量和固含量均有所增大。高FeO含量用于熔盐氯化制备四氯化钛工艺可行,但对氯化过程熔盐成分和收尘渣成分影响较大,应通过调整物料配比、排盐制度和矿浆喷淋制度等予以解决。     

钢中氧含量对氧化物尺寸分布的影响

选用Ｔｉ脱氧钢研究了钢中氧含量对氧化物尺寸的影响，观察了连铸钢板中氧化物尺寸与数据，测量了细微氧化物的体积分数和钢水冷却凝固过程中以氧化物形式沉积的氧含量，得出如下结论：主要由Ｔｉ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＭｎＯ组成的细微复杂氧化物的数量和直径随钢中氧含量的增加而增大，钢中的氧几乎全以氧化物形式存在，即钢中氧含量几乎等于氧化物含量。钢冷却凝固过程中沉积的氧化物相当于钢中氧化物总量的７０％，并且尺寸大多小     

氧含量对钢中氧化物尺寸分布的影响

本文研究了钛脱氧氧含量对氧化物尺寸分布的影响。观测了连铸坯中氧化物的数量和大小，并且检验了冷却结晶过程中细小氧化物的体积分类和氧化物析出数量。试验结果如下。     

轴承钢氧含量检测的制样方法探讨

通过试验对比试验，总结出一套完备的轴承钢气体分析制样方法，提高分析准确性，用于短流程、大批量轴承钢生产中，取得了较好经济效益。     

精炼温度对GCr15轴承钢钢液中钙、镁、铝、氧含量的影响

采用Fact Sage热力学软件,计算分析了精炼温度对GCr15轴承钢钢液中钙、镁、铝、氧含量的影响,并通过试验对计算结果进行验证。结果表明:随着精炼温度升高,钢液中的[Ca]、[Mg]、[Al]、[O]增加,温度越高增加趋势越明显。精炼温度升高,有利于Al_2O_3夹杂向复合夹杂转变,但温度过高会形成大量D类夹杂。     

FeO、Al2O3和MgO质量分数对高炉初渣黏度的影响

以涟钢7号高炉软熔带炉料滴落形成的初渣为研究对象进行化学成分分析,采用分析纯试剂制备高炉炉渣渣样,探究CaO SiO2 MgO Al2O3 FeO五元渣系中,w(FeO)为3%～8%、w(Al2O3)为9%～13%及w(MgO)为2%～6%对涟钢7号高炉初渣黏度和熔化性温度的影响规律。结果表明,在碱度为1.373时,炉渣黏度随FeO质量分数的增加而减小,且FeO质量分数越大,炉渣的熔化性温度越低;当w(MgO)为7.38%、w(FeO)为5%时,炉渣黏度和熔化性温度都随着Al2O3质量分数的增加而减小;当w(Al2O3)为10.95%、w(FeO)为5%时,随着MgO质量分数的增加,炉渣黏度和熔化性温度都呈现降低趋势。