轴承钢中钛夹杂的析出与固溶行为研究

发布时间：2021-08-24 14:38

　　轴承钢中的钛夹杂是一种有尖锐棱角硬且脆的夹杂物,其棱角极易划伤钢的基体成为裂纹源,对轴承钢的疲劳寿命有极大影响。为提高轴承钢的质量,对轴承钢中钛夹杂进行深入细致的研究,弄清轴承钢中钛夹杂的形成条件及原因,通过有效手段减小钛夹杂的尺寸及数量十分必要。通过对钢中元素偏析的计算证明了轴承钢在凝固过程中析出钛夹杂的可能性;通过对轴承钢中钛夹杂的析出、固溶的热力学及长大过程的动力学的理论计算,分析了轴承钢中钛夹杂的析出原因及析出规律;通过高温处理实验研究分析了钢中钛夹杂在加热过程前后及不同高温处理条件下钛夹杂的尺寸的变化,反应了钛夹杂的分解和固溶规律;同时通过光学显微镜检测及电子扫描显微镜观测分析了轴承钢中钛夹杂的形貌及其成分。研究结果表明:（1）由于钢中的元素在凝固过程中存在偏析行为,即使将钢中的氮和钛的含量控制在较低水平,钛夹杂仍然会在凝固末端析出。（2）计算表明冷却速率的变化对元素的偏析影响不大但是对钛夹杂的最终尺寸有一定影响。（3）钢中氮含量的增加会使钛夹杂的析出时间提前且钛夹杂的尺寸会变大;钛含量的增加只对钛夹杂的析出时间有影响,但对钛夹杂最终尺寸影响不大。（4）氮和钛含量的增加会使T... 

【文章来源】：武汉科技大学湖北省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

我国近10年轴承钢粗钢产量变化

生产过程使用高纯铬铁合金的轴承钢中钛含量与铬含量的关系

而钢中氧浓度的提高可以显著降低钢中的钛含量[19]（如图1.3）。而钢中氮含量的控制则主要包括减少原料的带入量；提高电炉中的配碳量，强化脱氧，利用碳氧反应脱氮；精炼过程要造好泡沫渣，采用合理的搅拌工艺，避免钢液面的裸漏；提高真空氩气搅拌功率，加强保护浇注，避免吸收大气中的氮气。国内外一些重要的轴承钢生产企业的氮或钛含量的控制范围统计如表 1.4。图 1.2 生产过程使用高纯铬铁合金的轴承钢中钛含量与铬含量的关系图 1.3 出钢温度及氧浓度与钢水中平衡钛含量的关系

【参考文献】：
期刊论文
[1]帘线钢生产中钛夹杂的析出与控制[J]. 薛正良,金武涛,雷家柳,蒋跃东.  炼钢. 2016(04)
[2]Precipitation and Solid Solution of Titanium Carbonitride Inclusions in Hypereutectoid Tire Cord Steel[J]. Chen-fan YU,Zheng-liang XUE,Wu-tao JIN.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2016(04)
[3]国内外轴承钢的现状与发展趋势[J]. 李昭昆,雷建中,徐海峰,俞峰,董瀚,曹文全.  钢铁研究学报. 2016(03)
[4]中国工业强国战略和轴承产业[J]. 何加群.  轴承. 2015(01)
[5]帘线钢SWRH82A铸坯加热过程中钛夹杂的固溶[J]. 张京,薛正良,蒋跃东,熊锐,邹峰.  材料与冶金学报. 2014(04)
[6]GCr15轴承钢冶炼过程钢液洁净度变化[J]. 杨光维,郝鑫,杨叠,王新华,黄福祥,王万军.  钢铁. 2014(11)
[7]高碳铬轴承钢液析缺陷控制探讨[J]. 赵恒波.  本钢技术. 2014(03)
[8]不锈钢中夹杂物控制综述[J]. 任英,张立峰,杨文.  炼钢. 2014(01)
[9]GCr15轴承钢液析碳化物的控制工艺[J]. 丁礼权,范植金,方德法,罗国华,梁正宝,陈华圣,徐志东,张帆.  武钢技术. 2013(02)
[10]轴承钢液析缺陷控制的生产工艺实践[J]. 朱龙贵,许正周.  安徽科技. 2013(03)



本文编号：3360176