稀土轴承钢的研究现状及展望

轴承钢是合金钢中要求最高的钢种之一,其基本要求是纯净和组织均匀。文中通过对国内外轴承钢的研究现状进行阐述,主要介绍了夹杂物、碳化物、热处理工艺对轴承钢组织和性能的影响,重点说明了稀土金属在轴承钢中的作用,并分析预测稀土Y应用于轴承钢改善其性能的可能性。大量研究表明,通过在轴承钢中加入稀土,可以显著提高其钢材的力学性能和延长轴承钢疲劳寿命。最后,对高端轴承钢的研发和生产提出了新的思路,在轴承钢中加入重稀土元素Y和稀土轴承钢表面的纳米化处理技术,为制造高端轴承钢提供理论依据和技术支撑。研发高品质高性能轴承钢,提高产品质量,对促进我国特殊钢制造业科技进步具有重要的学术价值。     

高碳铬轴承钢GCr15冶炼工艺探索及质量控制

本文通过国内外相关文献对高碳铬轴承钢冶炼工艺探索及质量控制方面的研究,借鉴相关成功经验,并根据现阶段工艺设备条件,对鄂钢电炉炼钢厂开发高碳铬轴承钢GCr15在冶炼工艺方面提出注意事项及改进措施,以保证所生产GCr15质量,从而满足用户使用要求.     

轴承钢生产综述

本文综述叙述了国内外轴承钢的生产工艺技术及各种微量元素对轴承钢质量的影响，提出将来轴承钢技术研究的发展方向。     

国外连铸轴承钢的技术与质量

在归纳连铸轴承钢技术迅速发展的原因的基础上,介绍发达国家连铸轴承钢的装备特点和工艺技术与质量的近期进展及其动向。     

高碱度渣精炼的轴承钢中夹杂物研究

对国内三个主要特殊钢厂和日本山阳特钢生产的轴承钢中夹杂物进行了研究。结果表明,在炉渣碱度较高(CaO／Sio2=3～4．5)的精炼条件下,低氧含量的轴承钢中夹杂物主要有：含Cr、Fe的复合MnS夹杂、TiN型夹杂、具有不同MgO含量的镁铝尖晶石夹杂;未发现单独存在的铝酸钙型球状夹杂物。随渣碱度提高和钢中氧含量降低,镁铝尖晶石夹杂物中的MgO含量增加。当渣中CaO／SiO2达4．5时,镁铝尖晶石夹杂物中含有CaO。     

轴承钢硅铝铁脱氧工艺

叙述了轴承钢生产中应用Si—Al—Fe代Al的脱氧工艺,提出了不同于回收率的Al有效利用概念,分析了Al利用率提高的原因主要在于改变了脱氧的动力学条件,并介绍了Si—Al—Fe脱氧后钢中高倍夹杂级别、形态及残Al影响的变化。     

轴承钢连铸坯非金属夹杂物的行为研究

针对某特钢企业铁水预脱硫—BOF—LF—VD—CC轴承钢生产流程进行了非金属夹杂物行为的系统研究,取得的研究数据为转炉流程轴承钢生产提供了基础资料和依据。研究表明：铸坯内T[O]平均为12×10-6,显微夹杂总体积率为0.41‰,铸坯中显微夹杂,主要分为硅钙酸盐夹杂、硅铝酸盐夹杂、Al2O3夹杂三类;铸坯中大型夹杂物主要有三类复合夹杂物,分别为SiO2-CaO-MnS-Al2O3夹杂、SiO2夹杂、SiO2-Al2O3-CaO-MnO夹杂。     

轴承钢中TiN夹杂物的控制研究

研究了轴承钢中TiN夹杂物的形成热力学,以及钢中Ti和N的控制理论,并在某钢厂进行了GCr15轴承钢的生产实验.结果表明,在凝固过程中钢中Ti或N的含量越高,TiN夹杂物开始析出温度就越高,析出物的尺寸就越大;使用低Ti合金原料能够有效降低钢中的Ti含量;采用低Ti铁水,初炼渣中的TiO₂降到1.0%以下,能有效控制钢水中的Ti含量;采用低钛合成渣过程回钛量显著减少,钢中Ti含量由原来的37×10^-6下降至30×10^-6;优化改进精炼工艺和大包保护浇铸可以降低钢中N含量为33×10^-6;降低凝固偏析,能降低TiN夹杂析出.     

国内外轴承钢的现状与发展趋势

目前国产关键轴承与日本、欧美等先进国家相比,在使用寿命、可靠性、Dn值与承载能力等方面存在较大差距,成为制约中国装备制造业发展的瓶颈.首先介绍了国内外在航空航天、高速动车和其他工业用高端轴承质量上的差距和中国高端装备制造对高端轴承的需求.然后介绍了国外超纯化、多样化、定量化和低成本化的轴承材料的发展现状,以及大幅度提升轴承材料寿命的新型热处理和表面改性技术.最后指出未来中国轴承钢研发不仅需要传统轴承钢冶金质量的提升和新型轴承材料的创新研发,还需要进行2～5 GPa超高疲劳应力作用下轴承钢的组织演化、加工硬化和破坏机制等基础理论研究,以实现中国高端轴承钢的国产化,满足高端装备对高端轴承的需求.     

硅钢的研究现状及发展趋势

硅钢是军事工业和电子电力行业不可或缺的重要软磁合金。因生产工艺复杂、制造技术严格,硅钢质量成为一个国家钢铁产业发展水平的标志。分别从无取向硅钢和取向硅钢两个方面进一步概括了硅钢的理论研究、取向硅钢抑制剂的研究改进及新品种的开发,综述了硅钢先进生产工艺在国内外主要生产厂家的应用现状。在此基础上,指出了目前硅钢研究和生产存在的问题, 并对其今后的研究方向作简单展望。     

火炮身管用钢现状及发展趋势

火炮身管用钢决定了身管类武器的使用性能,影响火炮的作战持续性与机动性。通过对国内外火炮身管用钢合金成分体系、制造工艺流程、材料主要性能指标总结分析,指出当前国内外炮钢主要牌号、性能水平以及存在高温性能不足的问题。通过调研国内外火炮用钢最新研究成果以及身管武器整体技术需求,总结和展望了火炮身管用钢的研究现状和发展趋势,针对大口径火炮研制高强韧炮钢以减轻壁厚和质量,针对中小口径速射火炮研制耐烧蚀性能炮钢以提高使用寿命。     

G8Cr15轴承钢的工业化应用分析

降低高碳铬轴承钢中的网状、带状碳化物等不利因素,有利于提高轴承钢的综合性能。G8Cr15是新纳入到国家标准中的轴承钢,通过系列试验,对比传统GCr15轴承钢和新的G8Cr15轴承钢的各项性能。结果表明,与GCr15轴承钢相比,G8Cr15轴承钢生成网状碳化物和带状碳化物的能力极低,同时具有更高的淬透性、良好的冲击性能和耐磨性。经工业生产验证,G8Cr15可替代GCr15用于生产轴承零件,且不易产生网状碳化物。     

轴承钢珠光体球化的研究现状及发展趋势

概述了轴承钢球化退火在轴承生产中的作用,分析了珠光体由片层状转变为颗粒状的变化规律,讨论了片层渗碳体的打断、短棒状向颗粒状转变以及颗粒状熟化长大的热力学机制。结果认为珠光体球化工艺的不足,一是存在碳化物分布不均匀、尺寸大小存在差异等问题;二是退火工艺固定化、格式化等问题,未能适应轴承钢的发展;三是球化退火后的组织检验粗糙化、不够细致。球化工艺的发展趋势,一是要在轧钢或锻压生产阶段通过引入塑性变形或增大冷却过冷度等方法来保证片层组织更加均匀、细化,无网状渗碳体;二是要开发新的球化工艺,例如在有可能的条件内引入电场、磁场以及高温高压应力场等方法来改善球化工艺;三是要将球化组织的定量化检验标准化。     

轴承钢的长寿命化设计

轴承是工业机械中应用最广泛的部件之一,长期以来其服役寿命一直被滚动接触疲劳(RCF)寿命所制约。轴承钢对轴承的性能起着至关重要的作用,实现其长寿命化设计是提高轴承RCF寿命的关键环节。基于对国内外最新进展的分析总结,提出了提高冶金质量、创新热处理工艺和开发新型轴承钢的长寿命化设计方法,希望能为国内的轴承领域研究提供一些理论基础。     

高温不锈渗碳轴承钢的研发现状与进展

 航空用轴承钢向耐高温、耐腐蚀、高承载、长寿命方向发展,现役的M50轴承钢存在强度高但韧性和耐蚀性不足的问题;M50 NiL渗碳轴承钢虽然通过降低碳含量和调整合金成分来提高韧性,但仍越来越无法满足高推重比的航空发动机的发展需求,并且耐蚀性不足问题也未解决。高铬不锈轴承钢BG-42和高氮Cronidur30轴承钢虽然抗腐蚀能力好,但是表面硬度和心部韧性仍不足。以CSS-42L钢为代表的高温不锈渗碳轴承钢拥有高强韧性和优良耐蚀性能,不仅在航空轴承应用上极具竞争优势,而且也可应用于在高温或腐蚀性环境下使用的齿轮、轴和紧固件等,但是国内外相关研究工作仍不足且缺乏系统性,因此对其研发现状进行综述和总结尤为重要。从航空用高温轴承钢发展历程出发,详细介绍了国内外高温不锈渗碳轴承钢的研发背景和合金成分设计思路;综述了铬、钴、钼、镍、钒、钨等主要合金元素对组织和性能影响规律,其中钴的加入虽然不直接参与析出强化,但能够起到抑制δ-铁素体形成和促进弥散析出的特殊作用;分别从表面渗碳和心部材料两个方面,揭示了调控热处理工艺对微观组织和强韧性的影响规律。在此基础上,针对国内外高温不锈渗碳轴承钢基础理论和制造工艺研究的不足,提出了优化合金成分、突破渗碳热处理技术,以及加强不同工况下组织演变、疲劳损伤和破坏机理研究的研发方向。     

包钢开发轴承钢前景展望

主要介绍了国外主要轴承钢生产厂家的工艺流程、装备现状、质量水平及轴承钢棒线材和轴承钢管的生产情况,并对包钢如何开发轴承钢,占有市场提出看法和建议.     

轴承钢点状夹杂物成因及消除机理的探讨

轴承钢点状夹杂物严重影响钢的疲劳寿命.半个世纪以来,冶金工作者研究在精炼过程中如何消除轴承钢点状夹杂物.通过研究首次指出,精炼过程由渣中还原进入钢液中的钙是生成点状夹杂物的主要原因;并且从理论上分析用氯去除钢液中钙的工艺原理.