343-paper-B1-精炼渣系对轴承钢D类夹杂物的影响.doc

编号：B1（中文全文） 关键词 轴承钢 精炼工艺 精炼渣系 夹杂物 Influence of Refining Slag Composition on D Type Inclusion in Bearing Steel Li Zheng1 Hu Junhui1 Xu Minghua1 Wei Jianguo1 Zheng Shaobo2 Hong Xin2 Baoshan Iron Steel Co., Ltd., Special Steel Branch Shanghai Enhanced Laboratory of Ferrous-Metallurgy,Shanghai University) Abstract: Key In the paper, it was shown that reducing the basicity of top slag of refining could remarkably reduce the sizes of D type inclusion, sulfide and titanium carbonitride and lower their ratings. A new refining process of bearing steel was invented by Baoshan Iron Steel Co., Ltd. Special Steel Branch. The process, in which high basicity top slag was applied at earlier stage of refining and low basicity top slag was applied at later stage of refining, would balance deoxidization, desulphurization and lowering the rating of D type inclusion, reducing the size of D type inclusion under LF/VD condition. The author pointed out that it is better to equip RH device in the new bearing steel production line to meet stricter requirements for the cleanliness of bearing steel due to the limitation of LF/VD refining process. Words: bearing steel, refining process, refining slag, inclusion 1 前言 作用于轴承上的是呈周期性变化的压应力，其破坏形式为疲劳剥落。夹杂物特别是在轧制过程中不变形的D类夹杂物在交变应力的作用下会在其周围产生裂纹，成为疲劳剥落的起点。因此，世界各地的轴承钢工作者都将减小D类夹杂物级别、缩小D类夹杂物尺寸作为提高轴承钢纯净度的重点。 上世纪八十年代中期前，我国轴承钢的生产一直采用熔化、氧化、还原的“老三段”的操作法，D类氧化物的级别和尺寸据高不下。为此，冶金部曾组织各特钢企业，开展全国范围内的攻关，但收效甚微。八十年代后期，钢包精炼法开始用于轴承钢生产，D类氧化物显著改善。在相当长的一段时间内，冶金工作者把工作重点转向降低钢中氧含量，以减少氧化物夹杂。近年来，随着国际制造业向中国转移，世界著名的轴承企业纷纷在我国建厂，对轴承钢的质量要求随着不同的国家和不同的用途日益细分并出现了国际化。 以山阳为代表的日本企业，根据用户需要，除对氧含量提出要求外，还对钢中的钛、硫含量提出了越来越高的要求，特殊用途的轴承钢要求氧含量≤7ppm，钛含量≤12ppm，硫含量≤30ppm。超纯轴承钢的氧含量甚至达到3～4ppm，同时钛含量也降低至7～8ppm。以SKF为代表的欧美企业对氧、钛含量的要求没有日本那么苛刻，但他们更重视夹杂物的尺寸、数量和性质，如要求硫含量在0.005～0.015％之间，而不是越低越好。点状定性为长/宽≤5的各类夹杂物，如硫化物、氧化物、氮碳化钛及复合夹杂物。 随着对轴承钢纯净度要求的不断提高，钢包精炼法局限性日益明显的暴露出来，主要表现在：（1）工作真空度最高只能达到66.7Pa，很难进一步提高，而RH很容易就达到13.3Pa。（2）对脱S、脱O有利的高碱度渣，在VD过程中由于渣－钢混冲，很容易造成大颗粒不变形的铝酸钙夹杂物，该夹杂物如果出现在精磨后的轴承套圈辊道上，就会出现“黑斑”缺陷，对轴承的疲劳寿命极