PMO对定向凝固GCr15轴承钢枝晶臂间距的影响

为了解脉冲磁致振荡(pulse magneto-oscillation, PMO)技术对GCr15轴承钢定向凝固组织的作用,通过改变PMO参数和抽拉速率,研究了不同抽拉速率下PMO对定向凝固GCr15轴承钢枝晶臂间距的影响。结果表明：在相同抽拉速率下,PMO的峰值电流依次为150、250、350k_i A时,GCr15轴承钢的一次和二次枝晶臂间距先增大后减小。当峰值电流固定为350k_i A时,随着PMO频率从90、240、390k_f Hz依次增大,一次枝晶臂间距先减小后增大,二次枝晶臂间距逐渐变大。同时,随着抽拉速率的提高,枝晶臂间距减小幅度逐渐降低。通过测量温度梯度发现,在PMO作用下,固-液界面前沿液相中温度梯度的提高和溶质分布的变化,是枝晶臂间距减小的主要原因。     

PMO凝固均质化技术在连铸GCr15轴承钢生产中的应用

脉冲磁致振荡(pulse magneto-oscillation,PMO)凝固均质化技术是我国学者原创的连铸坯凝固组织细化和均质化技术。将该技术应用于连铸GCr15轴承钢生产,研究脉冲磁致振荡对GCr15轴承钢连铸坯凝固组织和成分分布的影响。生产实践表明,PMO可以显著细化连铸GCr15轴承钢的凝固组织,改善碳偏析。     

PMO对GCr15轴承钢矩形坯心部微观组织及元素分布的影响

为了改善220 mm×260 mm矩形GCr15轴承钢铸坯心部组织,提高元素分布均匀性,以稳定轴承产品质量,在凝固过程中利用脉冲磁致振荡(简称PMO)技术对铸坯进行处理.取样检测结果表明,相比未经过PMO技术处理的铸坯(对比坯),PMO处理坯的中心缩孔明显减小,凝固组织的初生相占比波动显著降低,C、Cr、Mn、Si元素...     

PMO作用对连铸轴承钢凝固组织及碳化物的影响

将脉冲磁致振荡(Pulse Magneto-Oscillation,简称PMO)凝固细晶技术应用于中天钢铁集团有限公司钢铁企业轴承钢的连铸生产中,对其铸坯及轧材进行连续取样,并对低倍组织及碳化物进行了检测。实验结果表明,经PMO处理后,铸坯中等轴晶占比明显增加,最高增加率达28.8%,且中心缩孔和缩松有明显改善。带状碳化物和液析碳化物的尺寸和分布也得到了明显改善,尺寸减小率最高分别达到81.9%和86.3%,这将对轴承钢的疲劳寿命起到积极的作用。     

GCr15轴承钢连铸坯宏观碳偏析的基本规律

主要针对GCr15轴承钢凝固过程较易出现宏观碳偏析的现象,研究分析了宏观碳偏析形成的基本规律。取兴澄、石钢和永通3个不同特殊钢厂用不同连铸工艺所产轴承钢连铸坯横截面不同部位的试样,分析研究了碳的质量分数。结果表明,径向比对角线方向宏观碳偏析大;连铸坯柱状晶发达,导致中心位置附近出现较严重的碳正偏析;较致密的凝固组织有利于减轻宏观偏析;纵切面上的碳呈周期性分布。     

连铸保护渣对GCr15轴承钢铸坯渣沟缺陷的影响

为了解决GCr15轴承钢连铸坯表面渣沟缺陷的问题,系统分析了所用保护渣的理化性能,以改善保护渣的熔化与润滑效果为出发点提出两种保护渣解决方案,并进行了工业试验。试验结果表明,采用低黏度、低熔点、烧结性能适宜的保护渣对改善铸坯渣沟缺陷效果显著。1 300℃时,保护渣高温黏度由0.35~0.55降低到0.15~0.25Pa·s,熔点由1 180~1 220降低到1 060~1 110℃,消耗量从0.27提到至0.35kg/t(钢),铸坯表面渣沟缺陷得到解决。     

脱碳层对GCr15轴承钢带状组织的影响

对GCr15轴承钢进行退火处理,并用显微硬度法测量了脱碳层的深度,进而对表层脱碳层和心部非脱碳层进行带状组织评级。试验结果得出,随着保温时间的延长,脱碳层厚度增加,但表层脱碳层和心部非脱碳层的带状组织级别相当。扫描电镜成分分析发现,表层脱碳层与心部非脱碳层带状组织形成的主要原因均为铬、锰等元素的偏析。     

带状碳化物对GCr15轴承钢耐磨性能的影响

GCr15轴承钢在不同的热处理条件下,分别获得了1级、2级、3.5级三个级别的带状碳化物。采用MM-200型环-块摩擦磨损试验机对三个级别的带状碳化物试样进行室温下的干摩擦磨损试验,用失重法测量其耐磨性能、三维超景深显微镜测量磨痕宽度、扫描电镜观察磨损表面形貌。结果表明,GCr15轴承钢的带状碳化物级别越低,耐磨性能越好。分析了磨损机制与带状级别之间的关系。     

GCr15轴承钢大方坯连铸过程凝固传热数值模拟

以某钢厂生产的GCr15轴承钢为研究对象,建立了GCr15轴承钢大方坯的凝固传热数学模型,结合现场的测温实验数据验证了模型的可靠性。研究了拉速的变化对坯壳厚度、铸坯横截面上各特征点温度的影响。结果表明,拉速每提高0.1 m/min,铸坯中心液相线温度(1 460℃)与固相线温度(1 325℃)所在位置分别向后推迟了1.1 m与4.1 m。在铸坯凝固初期与凝固末期,坯壳生长速度较快。原因是在结晶器内的冷却强度较大,冷却速率较大,促使铸坯的凝固速率较高;在凝固末期,钢液的过冷度较大,同时铸坯中心部位以等轴晶的形式凝固,促使凝固末期的坯壳厚度增长较快。     

电磁搅拌对GCr15轴承钢凝固组织的影响

采用电磁搅拌法在自制连铸机上制备了GCr15轴承钢钢坯,研究了电磁搅拌与二冷水强度对GCr15轴承钢凝固组织的影响。结果表明,当电流强度为250A,频率为12Hz时,钢水凝固前沿的枝晶被折断和熔断。由于液相温度梯度减小,成分过冷度增大,使凝固时的柱状晶转变为等轴晶;当二冷水流量由2.0m3/h提升至3.5m3/h时,铸坯中心组织出现了更加细小的等轴晶;同时电磁搅拌会使连铸坯中的二次枝晶间距变小,C和Cr分布更均匀。     

低温轧制温度对GCr15轴承钢组织的影响

采用GLEEBLE1500热模拟试验机、金相显微镜、扫描电镜研究了低温轧制时变形温度对GCr15轴承钢组织的影响规律。结果表明,700 ℃、750 ℃变形时网状碳化物形貌为断续状,珠光体团尺寸较小、片层间距较小,有利于缩短球化退火时间和碳化物的溶解;800 ℃、850 ℃变形时网状碳化物为半断续状,珠光体团较为均匀、片层较细,有利于退火过程中的碳化物溶解;900 ℃变形时网状碳化物为全连续状,珠光体团均匀,但尺寸较大,需要快速冷却以抑制碳化物的析出。     

轧制温度对GCr15轴承钢组织性能的影响

在Gleeble-3500热模拟试验机上对GCr15钢试样进行了双道次热压缩,模拟其在预精轧与精轧阶段在不同温度下的组织演变过程。同时设计了特殊GCr15钢试样,可在Gleeble-3500上双道次压缩试验后,再加工成拉伸样,得到相应压缩条件下试样的拉伸性能。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和拉伸试验机等观察测试了不同压缩温度条件下GCr15钢试样的组织形貌及拉伸性能。结果表明:当精轧温度为800~850℃时,GCr15钢试样可获得珠光体团直径较小、渗碳体片层较细、网状碳化物较少的组织;拉伸试验表明,精轧温度为800℃时,GCr15钢试样的抗拉强度达到最大,温度低于800℃和高于800℃时,抗拉强度逐渐降低。     

硫含量对GCr15轴承钢中夹杂物的影响

基于FactSage热力学软件模拟了GCr15轴承钢钢液中[S]元素含量变化对夹杂物生成及转化的影响。结果表明:1 560℃时,钢液[S]含量小于0.01%可减少MgO和CaS夹杂生成;[S]含量低于0.005%可抑制CaO·Al_2O_3向MgO·Al_2O_3转化;钢液硫含量增加,大部分夹杂物开始析出温度增加;钢液硫含量低于0.006%可降低高熔点夹杂物最终析出量;高于0.006%后MnS夹杂及夹杂物析出总量大幅增加。     

加热温度对GCr15轴承钢液析影响分析

碳化物液析是高碳铬轴承钢碳化物不均匀性中最有害的一种,可明显降低轴承零件疲劳寿命,本文就加热温度对轴承钢液析的影响进行了分析。     

铬轴承钢铸造枝晶偏析的影响

用中频感应电炉和小电弧炉进行铬轴承钢的精密铸造生产,在纯净度、致密度和组织均匀性上,目前尚未达到制造轴承那样严格要求的性能。一般都用来制造仅要求具有较高硬度和良好耐磨性的零件。组织均匀性的问题主要是指碳化物偏析,碳化物偏析的根源是铸造树枝状结晶偏析。这种偏析不仅增大了钢的各种缺陷倾向性,降低     

Nb对轴承钢GCr15马氏体相变影响的原位观察

利用高温激光共聚焦显微镜原位观察Nb对轴承钢GCr15试样在连续冷却过程中奥氏体向马氏体转变的影响。结果表明,在马氏体相变过程中,板条状浮凸优先沿奥氏体晶界以及马氏体板条处形成,并与已有马氏体板条呈60°、120°或平行分布,马氏体数量急速增多,转变速率由快到慢,后形成的马氏体板条长度比先形成的短。添加0.018%和0.040%Nb微合金能比GCr15的M_s点分别提高8.3℃和11.5℃。     

回火温度对GCr15轴承钢组织和性能的影响

GCr15钢在轴承中广泛使用,其回火温度对轴承使用性能有重要影响。研究了不同回火温度对GCr15轴承钢的硬度、残余奥氏体含量、表面残余应力的影响。结果表明：当GCr15的回火温度为165~300℃时,随着回火温度的升高,硬度HRC由61.7降到56.2,残余奥氏体含量由9.88%下降到3.26%,表面残余应力由706.8 MPa下降至382.2 MPa;其显微组织主要为针状马氏体、颗粒碳化物和少量的亚稳定相残余奥氏体,随着回火温度的提高,碳化物逐渐聚集并不断长大。该研究为GCr15钢低温回火工艺的制定提供参考。     

微观组织对GCr15轴承钢氢扩散行为的影响

通过对球化退火态、球化退火+淬回火(Q&T)态GCr15轴承钢进行电化学氢渗透试验来描述氢扩散行为,并分析了微观组织以及热处理状态对氢扩散行为的影响。结果表明,对于球化退火态试样,碳化物的分布情况对氢扩散行为影响很大。氢在带状碳化物中扩散最快,而沿晶界分布的网状碳化物作为氢陷阱,可以捕捉更多的氢原子。Q&T试样中,氢在带状未溶碳化物中扩散最快,且随着残留奥氏体体积分数的增大,有效氢扩散系数减小。球化退火试验钢的氢扩散系数远高于Q&T钢。Q&T试样中残留奥氏体的存在使氢陷阱增加,导致氢的渗透更难进行。     

内置式MQL喷射特性对车削GCr15轴承钢的影响

微量润滑(MQL,Minimum Quantity Lubrication)加工作为绿色切削技术,其应用逐渐广泛。相对于外置式MQL,内置式MQL具有渗透性好、切屑影响小、效率高等特点。为了寻求出内置式MQL的喷射特性对加工的影响规律,开发了车削内置式MQL系统,设计了四因素三水平的正交实验。以切削力和表面粗糙度为评价指标,切削液流量、空气流量、可生物降解润滑油及切削速度为变量,沿后刀面喷射,进行了车削GCr15轴承钢的正交实验,分析了喷射参数对加工的影响规律,并得到了优化的喷射参数,对机械加工工程应用具有参考意义。