GCr15轴承钢中非金属夹杂物行为的研究

轴承是机械设备的重要基础件之一，必须具备下列性能，高的疲劳强度、弹性强度、屈服强度和韧性、高的耐磨性、高且均匀的硬度和一定的抗腐蚀能力。轴承钢包括高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及无磁超低温等特种轴承钢。

　　随着科学技术的迅猛发展，对轴承的要求也越来越苛刻，用户对钢材品质的要求越来越高，使得纯净钢生产成为炼钢技术发展的核心之一，采用新工艺尽可能降低钢中杂质元素的含量，特别是降低钢中氧含量和非金属夹杂物的含量是纯净钢冶炼工艺研究的主要内容。鉴于此，为了生产出高质量轴承钢，本文研究了在冶炼过程中，非金属夹杂物的行为、变化，以期能提高产品的洁净度。

　　实验研究的钢种为GCr15轴承钢，转炉特钢生产工艺流程为：转炉→LF(埋弧)精炼→RH(真空)处理→连铸→轧制。炉外精炼的主要工艺要点有：①采用炉渣碱度在2～4之间，炉渣CaO/Al2O3控制在3～4之间；②采用强扩散脱氧，向炉渣加入够的铝粒等；③LF精炼时间65～90min，在后期加入SiBa变性剂；④LF精炼后对钢水进行RH循环脱气处理，处理时间50min左右，最高真空度保持时间20min左右，并且在RH处理后期喂SiBa线并软吹；⑤采用钢包→中间包→结晶器全程保护浇铸技术。

　　在夹杂物数量上，LF精炼后，微观夹杂物由23.34个/mm2下降到14.02个/mm2，夹杂物数量明显减少。中间包与RH相比，变化不是太大；而成材较中间包中夹杂物数量略有减少，说明中间包冶金对于夹杂物的上浮去除起到了一定的效果。转炉-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢时夹杂物主要为有氧化物、硫化物和CaO(CaS)-Al2O3-MgO类复合夹杂物。(3)在Al脱氧过程中生成了大量Al2O3夹杂物；在LF末期，RH初期，Al2O3有所减少，硫化物所占比例有所升高，成材中存在的夹杂物主要是以硫包裹氧化物的形态出现，说明精炼后期采用钡合金处理钢液，对于夹杂物的变性起到了良好效果。