新型高淬透性轴承钢GCr18Mo

研制的ＧＣｒ１８Ｍｏ新型轴承钢的淬透性为ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ轴承钢的２．０￣２．５倍，新钢种轴承的使用寿命为ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ钢的１．８￣５．４倍。     

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。     

高温不锈轴承钢Crl4M04的热处理、组织和性能

试验研究了电渣重熔Cd4Mo4钢（％：1．03C、14．36Cr、3．98Mo）φ22mm热轧材750～950℃退火、950-1200℃淬火、450—550℃回火后钢的组织和性能。结果表明，（890±20）℃退火后钢的HB硬度值207—255；1100—1120℃淬火500—525℃四次回火后钢的组织由细针状回火马氏体、残余奥氏体和碳化物组成，HRE硬度值61，断裂韧性Kic。为31．5—32．1MPa·m^1/2；Crl4Mo4钢200℃高温接触疲劳寿命L，0为1．1×10^5，并且Crl4Mo4钢具有较好的耐磨性能。     

高温不锈轴承钢Cr14Mo4的热处理、组织和性能

试验研究了电渣重熔Cr14M950～1 200 ℃淬火、450～550 ℃回火后钢的组织和性能.结果表明,(890±20)℃退火后钢的HB硬度值207～255;1 100～1 120 ℃淬火500～525 ℃四次回火后钢的组织由细针状回火马氏体、残余奥氏体和碳化物组成,HRC硬度值61,断裂韧性KIC为31.5～32.1 MPa·m1/2;Cr14Mo4钢200 ℃高温接触疲劳寿命L10为1.1×105,并且Cr14Mo4钢具有较好的耐磨性能.     

CrMo新轴承钢的热处理工艺与性能

研究了铬轴承钢ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ和新开发的Ｃｒ－Ｍｏ轴承钢的ＧＣｒ１５Ｍｏ和ＧＣｒ１６Ｍｏ的热处理工艺和性能。结果表明，ＧＣｒ１５Ｍｏ钢的淬透性低于ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ多，但ＧＣｒ１６Ｍｏ钢的淬透性高于ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ钢，ＧＣｒ１５Ｍｏ和ＧＣｒ１６Ｍｏ新钢种的机械性能和接触疲劳寿命均高于ＧＣｒ１５ＳｉＭｎ新钢种适合于制作重型机械用轴承。     

热处理对喷射成形GCr15轴承钢组织和性能的影响

GCr15轴承钢母材在中频感应炉熔化后的钢液,经导流管进入雾化室的金属流被惰性气体弥散成微米级液滴,并沉积在收集器上,成直径130.28 mm、中心厚度40.84 mm的沉积坯(/%:1.01C,0.23Si,0.29Mn,1.48Cr,≤0.027P,≤0.020S)。取沉积坯的1/4在箱式电阻炉进行热处理试验。结果表明,喷射成形GCr15轴承钢的组织是细化的等轴晶和细小的碳化物组成的组织,具有低的合金元素的偏析;860℃淬火、160℃回火试样的硬度最高,HRC值为61,其组织和性能最佳。     

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。     

轴承钢滚动接触疲劳中显微组织与性能的变化

轴承钢在保持高清洁度和长寿命方面最近取得了快速的进展。因此，促进了在高接触应力下的应用，并由此而产生了发生显微组织改变的问题。本研究对显微组织的这类特性作了研究，结果发现，在滚动接触疲劳中，在最大剪切应力深度处，有板条状显微组织、白色侵略区和“条带状的”显微组织。酸浸蚀白亮带有铁素体，在板条和“条带状”的显微组织是伪珠光体结构。在半值宽度疲劳下所发生的显微组织改变时看到了Ｘ－射线分析的峰值明显下降，上述现象大概是由于剪切应变及其伴生热过于集中的缘故，估计白色浸蚀区总体可达到的温度为３００℃、局部超过６００℃。     

高洁净轴承钢GCr15滚动接触疲劳机制研究

通过对真空脱气工艺制备的高洁净轴承钢的化学成分、低倍组织、碳化物不均匀性、非金属夹杂物等冶金质量进行标准检测及评级,并利用Aspex扫描分析仪对钢中的非金属夹杂物的数量、类型、尺寸及洁净度指数等进行定量分析,结合滚动接触疲劳寿命试验结果,建立了非金属夹杂物与轴承钢接触疲劳寿命的关系。研究结果表明,高洁净轴承钢的w[O]≤0.000 5%,w[Ti]≤0.000 8%,大颗粒夹杂物DS≤0.5级,但仍是以夹杂物为主导的接触疲劳破坏机制,其中,氧化物类夹杂尺寸较大,并在夹杂物周围存在孔洞缺陷,易于造成应力集中形成疲劳裂纹。高洁净轴承钢中氧化物类夹杂的最大尺寸控制在10μm以下,4.5 GPa高接触应力下的额定寿命L10达到1×107次以上,有望取代电渣重熔轴承钢用于高铁、高速机床主轴、风电主轴等高端装备领域。     

电炉喷粉工艺GCr15轴承钢的强韧化机制初探——钢中氮的行为

喷射冶金是净化钢中夹杂物的主要途径之一，并可影响和决定于夹杂物本身的尺寸、形状、分布及属性。北满特殊钢股份有限公司从瑞典引进的“SL”钢包喷吹装置，其工艺特点是利用载气将粉状材料直接喷入钢液。由于强烈的钢水搅拌，大大加速了反应的动力学，并且促进了钢水夹杂物的排除。试验证明：这种工艺精炼的轴承钢。其接触疲劳寿命比电炉钢提高3倍左右。对喷粉电炉轴承钢中氮的行为进行了分析，探讨了钢包喷粉工艺生产轴承钢(GCr15)的强韧化机制。     

GCr15轴承钢高温力学性能的研究

用Gleeble-3500热模拟试验机测试了GCr15(0.98%C、1.51%Cr)轴承钢连铸坯的高温力学性能,得出GCr15钢的零塑性温度为1400℃,零强度温度为1450℃,良好塑性区为1250～950℃,第Ⅲ脆性区为950～600℃,并用扫描电镜分析了塑性区与脆性区的断口形貌。研究结果表明,GCr15钢连铸坯的矫直温度应控制≥950℃。     

氮对GCr15轴承钢高温力学性能的影响

实验用钢GCr15(%:0.97～1.03C、1.43～1.59Cr)用10 kg真空感应炉熔炼,在充氩情况下,使用氮化硅向钢中加0.1%～0.3%氮。通过Gleeble-1500热模拟试验机对该钢的锻材在700～1150℃进行拉伸试验,并用光学显微镜、扫描电子显微镜观察断口形貌和纵向组织。结果表明,氮在钢中以固溶形式存在,随氮含量增加,高温下钢的断面收缩率有较大提升,峰值应力提升不明显。     

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 %。     

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。     

电渣重熔渣系对GCr15轴承钢洁净度的影响

针对目前在电渣重熔(ESR)GCr15轴承钢D类夹杂物超标问题,设计不同渣系,并分别借助Factsage软件和经验公式计算了渣系的熔化特性、黏度、电导率等物性参数,采用实验室渣金平衡实验及现场2.5 t电渣重熔实验分析得出：最优ESR渣系为55CaF₂-25Al₂O₃-15CaO-5MgO。使用新渣系平均全氧含量较传统渣系降低41.98%,并且能够降低电渣锭不同位置的全氧含量;对于1～5μm夹杂物个数较原始渣系下降了31.25%。通过渣系对夹杂物调控,改善了GCr15轴承钢中D类夹杂物,评级级别可达到0.5级,能够更好地“净化”电渣锭。