轴承钢用连铸方坯内部质量的研究

论文摘要

轴承钢具有较高的接触疲劳强度、良好的耐磨性和力学性能,主要用来制造滚动轴承的滚动体和套圈,以及机械加工用的工具和模具,广泛应用于机械制造、铁路运输、汽车制造和国防工业等领域。为了进一步改善轴承钢用连铸方坯的内部质量,本论文依托国内某钢铁公司的轴承钢生产线,通过工业试验及取样分析,采用大样电解法研究了不同连铸工艺条件下轴承钢用连铸方坯中大型非金属夹杂物的类型、分布、粒度及来源,采用枝晶显示法和低倍分析法研究了不同连铸工艺条件下轴承钢用连铸方坯的凝固组织和内部缺陷。在本试验条件下,得到了以下结论:(1) GCr15轴承钢用连铸方坯中的大型非金属夹杂物含量为5.32～36.05mg/10kg,平均含量为13.24mg/10kg。和国内其他厂家比较,连铸坯中的非金属夹杂物含量普遍偏高;(2) GCr15轴承钢用连铸方坯中的大型非金属夹杂物以含K和Na的复合硅酸盐为主要类型,总量约占50%左右,这表明在现行连铸工艺条件下,结晶器内卷渣问题严重;(3) GCr15轴承钢用连铸方坯的中心疏松和缩孔级别普遍偏高,中心疏松大于1.5级的炉次所占比例为54.4%,缩孔大于1.5级的炉次所占比例为68.3%;(4)随着拉坯速度的降低和冷却速度的增大,GCr15轴承钢用连铸方坯的二次枝晶间距逐渐减小;(5) GCr15轴承钢用连铸方坯内外弧侧的凝固组织并不相同,相同位置处外弧侧的二次枝晶间距比内弧侧二次枝晶间距大30μm左右,这与连铸坯内外弧的冷却效果不同有关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 轴承钢发展概述
• 1.1.1 国外轴承钢的发展
• 1.1.2 国内轴承钢的发展
• 1.2 本课题的研究背景
• 1.3 本课题的研究内容
• 第2章 文献综述
• 2.1 连铸方坯中非金属夹杂物的研究现状分析
• 2.1.1 钢中非金属夹杂物的主要类型及其来源
• 2.1.2 钢中非金属夹杂物的控制措施
• 2.2 连铸方坯内部缺陷的研究现状分析
• 2.2.1 连铸方坯内部缺陷的类型及其产生机理
• 2.2.2 连铸方坯内部缺陷的控制措施
• 第3章 轴承钢用连铸方坯中大型非金属夹杂物的研究
• 3.1 工业试验条件及取样方法
• 3.2 大样电解分析方法
• 3.3 实验结果分析与讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 轴承钢用连铸方坯内部缺陷及凝固组织的研究
• 4.1 连铸方坯的低倍分析
• 4.1.1 低倍分析方法
• 4.1.2 连铸方坯的内部缺陷分析
• 4.2 连铸方坯凝固组织的枝晶显示
• 4.2.1 枝晶显示方法
• 4.2.2 连铸方坯的凝固组织分析
• 4.2.3 二次枝晶间距与冷却速度的关系
• 4.2.4 二次枝晶间距与拉坯速度的关系
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢