高品质GCr15轴承钢冶炼与连铸工艺研究

本钢采用转炉、精炼（LF+RH）、矩形坯连铸的工艺生产GCr15轴承钢。

在各炼钢工序阶段取样检测非金属夹杂物在数量、形态、成分上的变化，分析GCr15轴承钢的纯净度。

现在日本住友、德国TYSSEN和日本川崎制铁公司先后开发了应用铁水经转炉冶炼GCr15轴承钢的生产工艺，并配合LF钢包精练和RH真空处理工艺提高钢水的纯净度生产GCr15轴承钢。

本钢拥有优良的矿产资源，各种有害杂质都很低，为生产精品钢材提供了保证。

本钢在2005年在炼钢厂新建一台四流矩形坯连铸机，现已经成功试生产了GCr15轴承钢。

为了解GCr15轴承钢在冶炼的各个阶段的纯净度，分别在转炉、LF精炼后、RH真空处理后、中包、连铸坯取样，分析非金属夹杂物的状态。

1.GCr15轴承钢的冶炼工艺工艺路线：铁水预处理→转炉冶炼→LF钢包精练→RH真空循环脱气→矩形坯连铸。

2.GCr15轴承钢冶炼过程钢材纯净度分析2.1转炉冶炼后非金属夹杂物状态转炉冶炼后，在钢水中取样分析非金属夹杂物的状态：分布比较集中，存在较多的大尺寸簇群状非金属夹杂物，少数大尺寸块状非金属夹杂物。

簇群状成分是Al2O3-SiO2，块状夹杂物成分是CaO-Al2O3。

转炉冶炼采用全铁装入及单渣冶炼法，出钢过程中加入石灰、精炼渣对钢包顶渣进行改质处理。

通过夹杂物的检测，非金属夹杂物的尺寸都比较大，处理得不是十分完善。

2.2LF钢包精炼后非金属夹杂物状态LF钢包精炼后，在钢水中取样分析非金属夹杂物的状态：分散分布，少量簇群状非金属夹杂物，个别大尺寸球状非金属夹杂物。

簇群状成分是CaO-Al2O3，球状夹杂物成分是CaO-Al2O3-MgO，其中的Zr元素是从取样器中带来的。

根据定氧值应用造“白渣”工艺调节，精炼后夹杂物有变化，簇群状非金属夹杂物尺寸明显减小，但是由于脱氧产物和炉渣作用生成的复合非金属夹杂物尺寸较大。

精炼过程的夹杂物控制需要提高。

2.3RH真空循环脱气后非金属夹杂物状态RH真空循环脱气后，在钢水中取样分析非金属夹杂物的状态：分散分布，主要以小尺寸非金属夹杂物为主，极个别较大尺寸块状非金属夹杂物。

GCr15钢管生产工艺要点与理论分析滚动轴承应用于国民经济的各个领域，是工农业不可缺少的零部件。

轴承厂用无缝钢管生产滚动轴承的轴承套圈，我国是在20世纪50年后期开始，逐步的掌握了轴承套圈的生产工艺并投入生产。

本文概要分析生产要点、关键参数及热处理工艺制度。

标签：GCr15 滚动轴承工艺要点关键参数热处理1 概述无缝钢管为原料生产轴承套圈是上世纪50年代后期，1953年鞍钢三大工程之一，鞍钢无缝厂-Φ140自动轧管机组（苏联援建）投产，当时在我国是先进、唯一的无缝钢管厂家。

由于建国后大规模经济建设，钢管需求量极大，远远满足不了市场需求。

作为当时急需的航空机构管、石油用管、枪炮军用及一般结构管都是这套Φ140机组来生产。

由于轴承钢工艺要求特殊，热处理复杂，受设备所限，在1955年后，轴承钢管生产量较少，主要用于军工等要害部门。

鉴于轴承钢管产量低、周期长、工艺复杂、热处理设备要求高等特点，至今鞍钢已经不再生产轴承钢管。

1956年后，成都钢管厂建成Φ216、Φ318周期轧管机，包钢Φ400，到1958年全国建成40余套Φ76小型无缝机组，80年衡阳建成Φ108三辊穿轧机组，随后大冶（黄石）、天津Φ250等大型国有企业相继建成投产，为我国无缝钢管蓬勃发展打下基础。

2 GCr15钢的特点及冶炼要求滚铬15钢（GCr15）至今为国内外公认的标准牌号轴承钢，为什么常用不衰呢？我们可从它的牌号和化学成份中得到答案，见下表1从表1看出：它含碳量在1%左右，含Cr量在1.5%左右，含P.S量≤0.025（属于优质钢），所以GCr15钢准确说叫高碳低合金优质铬钢。

其特点：①用高碳（1%）增加硬度和耐磨性；②用铬（1.5%）增加强度和耐腐蚀性；③加热时要防止脱碳：钢管内、外表面每边总脱碳层深度应符合高碳铬轴承钢标准（GB/18254-2002）见表2。

④非金属夹杂物和碳化物不均性等要求应符合GB/T18254-2002的规定。

ＰｒｏｃｅｓｓＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔａｎｄＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＳｔｕｄｙｏｆＧＣｒ１５ＢｅａｒｉｎｇＳｔｅｅｌ
ＷａｎｇＺｈｉ－ｆｅｎｇ１，２，ＲｅｎＨｕｉ－ｐｉｎｇ１，ＦａｎｇＱｉ１
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＭｅｔａｌｌｕｒｇｙ，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｂａｏｔｏｕ０１４０１０，ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＲｅｇｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ；
些问题［２］。为了完善 ＧＣｒ１５生产工艺，提升与稳定 产品质量，对化学成分、钢液洁净度及碳偏析、坯料 的质量及轧制温度、斯太尔摩冷却等主要质量控制 因素进行优化；完善工艺流程、工艺参数、各工序质 量控制点和关键指标控制措施等工艺技术指导文 件，并对技术操作进行规范，最终提高了线材的表面 质量并改善了热轧组织。
钢坯运入→成批称重→入库存放→炉前上料→ 钢坯质量检查→单支称重→加热→粗轧→切头尾→ 中轧→预精轧（轧间水冷）→切头尾→精轧（轧间水 冷）→穿水冷却→吐丝成圈→散卷冷却→集卷→切 头尾→压紧打捆→称重挂牌→卸卷→入库。线材在 轧制过程中要严格控制轧制温度和时间。
２ 结果分析与讨论
２．１ 冶炼 炼钢 共 组 织 试 生 产 多 个 批 次，１１８ｍ 定 尺
ＧＣｒ１５是一种高硬度、高耐磨且合金含量较少 的高碳铬轴承钢，经热处理后具有较高的硬度、均匀 的组织、良好的耐磨性、高接触疲劳性，可用作承受 大负荷，要求高耐磨性、高弹性极限、高接触疲劳强 度的机械 零 件 及 各 种 精 密 量 具 冷 冲 模 等［１］。 该 钢 冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形 成白点敏感性大，有回火脆性，在应用推广中存在一
收稿日期：２０１７－１２－１１ 作者简介：王智峰（１９８７－），男，内蒙古包头市人，在读硕士，工程师，现从事生产管理工作。

表 3 钡合金和铝处理轴承钢接触疲劳试验结果比较
Table 3 Comparison of fatigue life test results of bearing steel treated by barium alloy and aluminium
工艺流程 EAF2LF 钡合金处理 EAF2LFV 铝脱氧
第 24 卷第 1 期 2003 年 1 月
特殊钢
SPECIAL STEEL
Vol. 24. No. 1 January 2003 · 33 ·
GCr15 轴承钢冶炼工艺分析和讨论
王忠英 韩建淮
(钢铁研究总院 ,北京 100081) (江苏淮钢集团有限公司)
王重海
(青海博世冶金技术研究所)
摘 要 采用非真空钢包精炼及钡合金处理轴承钢工艺 ,可使轴承钢氧含量降到 10 ×10 - 6以下 ,在钢的 氧含量为 8 ×10 - 6时 ,钡合金处理钢的疲劳寿命比铝处理钢高 63155 %。
关键词 高碳铬轴承钢 钡合金 脱氧 转炉 电弧炉
An Analysis and Discussion on Steelmaking Process for GCr15 Bearing Steel
西宁三炼
60t EAF260t VD2IC/ CC
LF2
235 ×265
抚顺特钢50t EAF260t LF2 VD2IC/ CC
280 ×320
北满特钢40t EAF240t LF2IC -
本钢特钢30t EAF240t LF2IC -
大连钢厂40t EAF240t LF2 VD2IC
郑州永通10t EAF220t LF2 CC
Material Index High Carbon Chromium Bearing Steel , Barium Alloy , Deoxidation , Converter , EAF

GCr15轴承钢235mm×265mm方坯连铸工艺的优化
王超;袁守谦;陈列;王德炯;张兵
【期刊名称】《特殊钢》
【年(卷),期】2009(030)002
【摘要】西宁特钢的GCr15轴承钢连铸坯由90 t UHP Consteel EAF-LF(VD)-CC流程生产.通过全程保护浇铸,钢中平均氧含量减少3.15×10-6;控制钢水过热度≤20℃,拉速0.7～0.8 m/min,二次冷却比水量0.40 L/kg,铸坯平均等轴晶率≥60%,且铸坯质量明显提高;在上述优化工艺参数下,采用3.25 Hz/250 A结晶器电磁搅拌和20 Hz/300 A凝固末端电磁搅拌,铸坯中心碳偏析指数为0.99～1.20.
【总页数】2页(P48-49)
【作者】王超;袁守谦;陈列;王德炯;张兵
【作者单位】西安建筑科技大学冶金工程学院,西安,710055;西安建筑科技大学冶金工程学院,西安,710055;西宁特钢股份有限公司,西宁,810000;西宁特钢股份有限公司,西宁,810000;西安建筑科技大学冶金工程学院,西安,710055
【正文语种】中文
【中图分类】TF7
【相关文献】
1.优化GCr15轴承钢连铸工艺参数实践 [J], 张建设;赵瑞华;邢梅峦;刘宪民;张家泉
2.莱钢大方坯合金钢连铸工艺优化 [J], 刘金玲
3.西宁特殊钢厂235mm×265mm大方坯合金钢连铸机 [J], 王小玲;吴耀中
4.简析高锰钢小方坯冶炼连铸工艺优化 [J], 汪敏
5.45#钢方坯连铸工艺优化实践 [J], 程建军;韦耀环;周律敏;袁友多;刘前;韦宝祖因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

张建设 ，赵瑞 华 ，邢 梅 峦 ，刘 宪 民 ，张 家泉。
（ ． 京 科 技 大 学 冶 金 与 生 态 工 程 学 院 ，北 京 １０ ８ ；２ １北 ００ ３ ．石 家 庄 钢 铁 公 司 ，河 北 石 家 庄
００ ３ ） ５ ０ １
摘 要 ：通 过 对 ＧＣ Ｉ 铸 工 艺 参数 的对 比试 验 ， 找 到 了 最 佳 的 连 铸 工 艺 参 数 ，明 显 ｌ ｔａ ｄ ｒ ｌ ｄ ｓｅ ｌ ｖ ｏ ｌ ｍ ｐｒ ｖｅ ｎ ｒ ｑ ｌｔ ａｓ ｇ ｂｉｌ ｎ ｏｌ ｔｅ ｓｏｂ ｉ ｕｓｙ ｉ ｉ ｅ ｅ ｏ ｄ．
Ｋｅ ｏ ｄ ：ｂ ａｉ ｇ ｓｅ ｌ ｏ ｔ ｕ ｕ ａ ｔ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ａ ｅｅ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｅ ｒｎ ｔｅ ；ｃ ｎ ｎ ｏ ｓ ｃ ｓ ｎ ｒ ｃ ｓ ；ｐ ｒ ｉ ｉ ｍ ｔｒ
表 １ ３ 连铸 机主 要 工 艺 参 数 ＃
中心偏 析 是 由于连铸 坯凝 固末 期 ，尚未凝 固富 集 偏 析元 素 的 钢 液 流 动造 成 的 。 钢 液 在 凝 固过 程 中 ， 由于溶 质元 素在 固液相 中的再 分配 形成 了铸 坯 化 学成 分 的 不 均 匀 性 ，中 心 部 位 Ｃ，Ｓ ，Ｐ含 量 明 显 高于 其它 部位 ，形成 中心 偏 析 。中心 偏析 往往 与
工 艺 改 进 前 ，连铸 坯 经 常 出 现 缩 孔 、 中心 疏 松 、 中心偏 析 等 缺 陷 ，见 图 １ （ 孔 ４级 ） 图 ２ 缩 、 （ 中心疏 松 ３级 ，缩孔 １级 ）所 示 。在 二 冷 区 ，铸
坯 内外 温度梯 度 大 ，柱 状 晶 发 达 有 时造 成 穿 晶结
构 。如果 二冷 区冷却 不均 匀 ，就会 导致 柱状 晶的生
参数 ，使 铸坯 质量 得到 了 明显 改 善 。

The innovation points of this paper include:①with optimization of burden in EAF, [Ti]of bearing steel can be controlled to the very low point, which is equal to the quality of the famous international brand; ②withLF slag of high basicity and stirring of argon blowing, [O]T and D type inclusion can be controlled at (6~8×10-6, 0.5 grade respectively, which is the top in domestic and leading level in international; ③with the synthetical research of tundish metallurgyand continuous casting technology, the surface and internal quality of bearing steel bloom (350×470mm2, whose dimension is the largest in China, meet the requirement for DR (direct rolling, center carbon segregation parameter is 1.06~1.08.
1.7课题研究的目的及内容(39
1.7.1课题来源及研究的目的和意义(39
独创性说明
本人郑重声明:所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得北京科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

转炉冶炼轴承钢生产工艺研究孙丽娜;吴国玺;宋满堂;周学军【摘要】分析了转炉冶炼轴承钢的技术优势,以GCr15轴承钢为例,采用全铁水脱硫-复吹转炉吹炼-LF+RH精炼-大截面连铸流程生产轴承钢工艺可行.采用优质铁水并预处理脱硫,有效地控制原料中[P]≤0.01% 、[S]≤0.003%;通过复吹转炉吹炼,使钢中碳-氧反应趋于平衡,弥补了因低拉碳造成的钢中氧含量高的不足;利用LF及RH精炼,使钢材中的有害元素[Ti]≤30×10-6、[O] ≤8×10-6 、[N]≤38×10-6 、[H]≤0.8×10-6 ;通过大截面连铸改善了大规格轴承钢低倍缺陷.【期刊名称】《辽宁科技学院学报》【年(卷),期】2010(012)001【总页数】3页(P4-5,8)【关键词】复吹转炉;LF;RH;大截面连铸;轴承钢【作者】孙丽娜;吴国玺;宋满堂;周学军【作者单位】辽宁科技学院,冶金工程系,辽宁,本溪,117004;辽宁科技学院,冶金工程系,辽宁,本溪,117004;本钢板材公司炼钢厂,辽宁,本溪,117021;抚顺新钢铁有限责任公司设计管理处,辽宁,抚顺,113001【正文语种】中文【中图分类】TF71轴承钢是重要的冶金产品,在合金钢领域内,轴承钢是检验项目最多、质量要求最严、生产难度最大的钢种之一,长期以来,我国轴承钢的生产以电炉流程为主〔1〕。

近年来,由于市场上废钢资源紧张、质量差,而且电费较为昂贵。

所以,使用纯净铁水作为原料,转炉配加炉外精炼及连铸工艺生产轴承钢成为轴承钢新的生产工艺路线。

转炉作为初炼炉与电炉相比,在降低有害元素,提高钢液洁净度方面具有较大的技术优势。

但是,在实际生产中,对钢中氧含量、气体含量及有害元素的控制等方面还需要进行深入的研究,要根据冶炼自身的条件如原料成分、转炉吹炼方法等采取不同的控制方式,才能充分发挥转炉的优势。

以下将对转炉冶炼 GGr15轴承钢生产工艺进行分析。

液相线 / 过热度 / 结晶器水流量 /m ! h
3 - 1
GC r15 钢是 一种 合金 含量较 少、 具有 良好性 能、 应用 最 广泛的高碳铬轴承钢。由于其使用环境 的特殊性 , 用户 对其 质量提出较为严格的要 求。 GCr15 钢 的特点 是两相 区宽 , 柱 状晶发达 , 易产生 中心疏 松和 偏析 , 生产 过程 中对 于连铸 工 艺的精 确控制 要求非 常严格。虽 然 GC r15 低过 热度浇注 有 利 , 可减轻中心疏松和偏析的缺陷 , 但过 热度低 , 可导致 钢水 在水口冻结 , 造 成生 产事故 , 不 利于 连续生 产。本钢 特钢 厂 生产 GC r15 钢时 , 中间包过 热度控 制在 10 ~ 20 , 出现因 中 包过热度低而发生 冻钢 事故造 成断 浇。铸坯 拉速 和负滑 动 时间等因素 , 影响 结晶器 保护 渣的润 滑作 用 , 使铸 坯表面 振 痕较深。经过对连铸工艺过程的改进 , 连铸生 产的 G Cr15 低 倍合格率明显提高 , 带状组 织合格率达 100% 。
弧形半径 /mm 台数 机数 流数
流间距 /mm 断面 /mm mm 中间包工作容量 / t 中间包控流方式 设计年产量 / t
自 2006 年本钢特 钢厂 连铸 生产轴 承钢 以来 , 采 用的 连 铸工艺参数见 表 2。由 于对 连铸 生产 轴承 钢的 生产 经验 不 足 , 工艺参数选取不尽合理 , 出现一些质量问题和生产事故 ,
经过对连铸工艺过程的改进连铸生产的gcr15倍合格率明显提高带状组织合格率达100有必要对连铸工艺参数进行优化调整原有的连铸工艺参数液相线1447102017026430改进后连铸生产gcr15的工艺条件根据生产实际情况和产品检验结果结合查阅相关文献gcr15钢的连铸工艺参数进行优化调整具体参数见表连铸工艺的优化参数原有连铸生产gcr15的工艺条件本钢特钢厂连铸机主要参数见表连铸机的主要参数14472524470弧形半径mm台数间距mm断面mmmm中间包工作容量优化后的过热度和拉速150001515202030303535404065180023526519中间包控流方式设计年产量塞棒自动控流4800002006年本钢特钢厂连铸生产轴承钢以来采用铸工艺参数见表2

般疏松 中心疏橙
≤ｌ ０ 级 ≤１ ０级
偏 析
≤１ ０级
带状 状 ≤３ Nhomakorabea ０ 绂
液
析
≤３ ０ 级
≤２ ５级
所 有产， 不允 ； 午仃
．残余缩ｊ ｌ ，爽杂等ｌ 圭 ｊ ｌ 般 ｊ － 见的敞
核量更多， 球化 均匀性 更好一 些， 硬度的均 匀性 会改善。 Ｇ Ｃ ｒ ｌ ５ Ｓ ｉ Ｍｎ 材料 的热 处理 参 考参数 ： Ａ ｃ ｌ ＝ ７ ７ ０ Ｅ， Ａ订＝ ７ ０ ８ ℃， Ａ ｃ ３ ＝ ８ ７ ２ ＂ Ｃ ， Ｍｓ ＝ ２ ０ ０ ＂ Ｃ 。 基于上述思 想 ， 特 制订反复循环球 化退火 工艺
Ｌｉ ｕｌ ｉ ｘｉ ａｏ
Ａ ｂｓ ｔ ｒ ａ ｃｔ ： Ｔ ｈｅ ｓｍ ｅ ｌ ｔ ｉ ｎｇ ｍ ｅ ｔ ｈｏｄ ＬＶ ＣＤ＋Ｖ ＣＤ ， ｈｅ ａｔ ｉ ｎｇ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇｙ ｏ ｆ ｌ ｏｗ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｐｈａ ｓ ｅ ｉ ｎｓ ｕｌ ａ ｔ ｉ Ｏ ｎ， ｆ ｏ ｒ ｇｉ ｎｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ，
科 攘 琵
Ｇ Ｃ ｒ １ ５ Ｓ ｉ Ｍｎ 轴承钢锻件工艺研究
刘利 晓
太原重工锻 造分公司
太原
０ ３ ０ ０ ２ ４
【 摘 要ｌ通过Ｌ Ｖ ｃ Ｄ ＋ Ｖ ｃ Ｄ 的冶炼方式， 低 温阶段保 温的加热工艺， 锻造 低和碳化物 分布大 致均匀。 比、 锻造 温度度 区间、 锻后 冷却方式参数控 制， 反复球 ４ Ｌ ￣ ＺｍＥ ， ；， 保 证 ３ ． ２ 加热 质量 达 到 了用户 的技 术 要 求 。 ３ ． ２ ． １ 增加 了７ ５ ０ ℃的均 温 ， 保证 钢坯 在升 高温 时内外 温 度基本 一 【 关键 词】 Ｇ Ｃ Ｐ １ ５ Ｓ ｉ Ｍ ｎ ￣－ ｒ ｖ 钢； 锻件； 制作 工艺

第4期2017年8月No.4August，2017现代盐化工Modern Salt and Chemical Industry近年来，机械设备运用及普及度的提升使钢材加工速度也随之加快。

轴承最为多种机械设备应用的核心部件，不仅直接影响到设备运行效益，同时也对设备使用安全性产生影响，因此高质量轴承钢的生产便凸显的至关重要。

GCr15轴承钢的运用，充分解决了轴承钢强度不高的问题，使轴承钢运用广泛性得到显著提升，对解决以上问题具有良好的应用效果。

1 概述轴承素称“工业的心脏”，由于轴承应具备长寿命、高精度、低发热量、高速性、高刚性、低噪声及高耐磨性等特性，这对轴承钢的化学成分均匀性、非金属夹杂物含量和类型、碳化物粒度和分布，以及脱碳等要求严格，因此轴承钢质量的好坏也成为一个国家钢铁冶炼水平的一个标志。

1.1 国内外轴承钢行业发展概况我国轴承钢制造发展已有50余年历史，在规范方面仅2010年初期阶段即已达2 200余家。

2015年，我国各类轴承配套设备生产数量更是达到83亿套，实现全部收入为912亿元。

现阶段，我国轴承生产行业实际产量逐步增加，市场需求量也有所提升，在数量方面我国实际轴承生产早已走在世界前列。

虽我国数量方面占有绝对优势，但在轴承质量、轴承降噪及轴承精度等方面仍与西方部分发达轴承制造企业存在一定的差距。

目前，在亚洲板块轴承制造领先企业以日本山楊公司为主。

而西欧则以Svenska Kullargerfabriken，Ascometal等公司技术工艺最为成熟，是现代轴承生产工艺水平较高的主要企业。

其中瑞典Svenska Kullargerfabriken公司轴承产量占世界全部产量的31%，是当前世界轴承产量最高及质量最好的轴承生产企业。

1.2 国内外轴承钢冶炼设备和工艺特点国外轴承钢冶炼主要采用大电炉设备进行熔炉，可充分解决残余元素问题，并提高轴承钢质量，通过二次精炼的方式将其与空气脱离，从而形成真空，以此降低钢结构中实际气体含量，该方法不仅有效解决了钢制轴承氧化问题，同时也进一步保障了轴承钢基础质量品质稳定。

GCr15轴承钢冶炼工艺优化作者：李晓强来源：《科技创新与应用》2013年第23期摘要：对于钢液来讲，它的纯净性是提升轴承钢连铸坯质量的关键因素之一，而冶炼工艺以及预脱氧剂、终脱氧剂、精炼渣的合理选择及成分组成，会干扰到钢液自身的纯净性以及铸坯品质。

文章分析了GCr15轴承钢冶炼以及精炼活动中存在的一些不合理的现象，指出了合理的规划，而且开展了工业性的测试活动，确保了冶炼等的工艺更加的优秀，确保了纯净性得以有效的提升。

关键词：轴承钢；纯净度；脱氧剂；工艺优化作为特殊钢里最为显著的类型，轴承钢铁是最为显著的类型，它的品质决定了设备的精确性和使用时间以及运作的稳定性。

在当前的行业之中，轴承有着工业之心的意义，其品质可以体现出行业的冶炼能力。

对于轴承钢来讲，它的基础规定是要确保纯净，确保组织均匀，通过分析得知，因为非金属的物质以及其他物质的不均匀性而导致的冶金品质不良现象而导致失效在总的失效中占据的比例大约为百分之六十五。

钢铁中的非金属的物质通常是来自于冶炼时期出现的脱氧物质，在液体凝固的时候生成氧化物质，除此之外，钢渣混冲出钢时残留在钢中的渣、连铸过程中钢液对耐火材料的侵蚀以及钢液的二次氧化等，同样会导致杂物。

1 Consteel 电弧炉工艺优化该项活动会干扰到钢液自身的纯净性，对于入炉的物质和冶炼的措施开展积极的优化设置，从根源之中掌控住其中的有毒物质以及杂物等的比例。

1.1 原料制度低熔点有色金属元素如As、Sn、Te、Bi、Pb元素的带入，会导致轴承的表层发生软点或是硬度不合理等问题，不论是我们国家亦或是国外的很多条例都对这个内容有着非常严苛的要求。

所以，为了降低其中杂物的不利，要掌控好入炉的废弃钢铁的品质，按照精料的理念，降低有色金属的废弃钢的入炉总数。

具体方案为适当多配S、P含量低的生铁，每炉配加量为20～30t，同时减少进口废钢配加量，控制每炉配加量15t以下，其余为国产废钢。

1.2 电炉冶炼工艺的优化初炼炉为Consteel 电弧炉，其关键的任务是及时的供应低磷，而且气温适宜的钢水，降低炉体的压力。

高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢和 中碳轴承钢，其中尤以高碳铬轴承钢生产量为最多。国外轴承钢生产 厂家主要集中在瑞典SKF 公司和日本山阳公司，该两家每年轴承
钢生产鼠基本占西方工业化国家轴承钢产最的70 ％以上，由于轴承钢 生产的高度集中，国外轴承钢生产工艺及实物质量达到了一个很高的水 平。
滚动轴承的内外圈和滚动体应具有较高的硬度和接触 疲劳强度、良好的耐磨性和冲击韧性，一般用
性变形；
(4) 要有一定的韧性，防止轴承在受冲击载荷作用时发生破坏； (5) 要有一定的抗腐蚀性能； (6) 要有良好的工艺性能，如冷热成型、切削、磨削等性能，以
适应大批量、高效率、高质量生产的需要；
(7) 具有良好的尺寸稳定性，防止轴承在长期存放或使用中因尺
寸变化而降低精度。
轴承钢冶炼和连铸技术
对轴承钢的质量要求
轴承钢冶炼与连铸技术
2008年8月
轴承钢冶炼和连铸技术
内容：
1 ：轴承钢发展概况 2 ：轴承钢性能要求 3 ：钢液精炼渣的设计
轴承钢冶炼和连铸技术
轴承钢发展概况
轴承钢冶炼和连铸技术
轴承钢是重要的冶金产品，它被广泛应用于机械制造、 铁路运输、汽车制造、国防工业等领域。
滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架组成。
轴承钢冶炼和连铸技术
轴承钢冶炼和连铸技术
钢水纯洁度 氧含量是轴承钢纯洁度的最重要标志之一。轴承钢当氧含
量由30ppm下降到20ppm时，其接触疲劳寿命提高1.5 倍;降到15ppm时提高2倍;降到8ppm时提高3倍。因此，各
大厂家都非常重视对氧含量的控制。目前，国际上先进水平，
如日本山阳制钢的轴承钢，氧含量可以达到5～8ppm。
• 我国轴承钢与国外相比最主要的差距是在技术装备。国外 在轴承钢熔炼上，初炼炉和精炼炉朝高功率、大容量发展。

浅谈GCr15轴承钢质量问题及对策目前的轴承钢中产量最大的钢种当属GCr15这种高碳铬轴承钢，轴承钢在应用中多运用在强冲击荷载以及交变荷载这种环境下，可见轴承钢需要具备的钢种功能。

这种环境要求轴承钢的硬度以及高接触疲劳强度都能够表现良好的性质，并且对于轴承钢的韧性和淬透性具有品质要求。

当前对于轴承钢生产采用的工艺比较传统，一般是利用连铸技术，对比模铸技术，连铸产品的表面质量更优秀，并且连铸的产品成材率与成本相比更优异。

高碳铬轴承钢在其中心碳偏析的要求非常严格，所以模铸仍然很重要。

轴承钢GCr15圆钢（直径28～70mm），此钢种在进行顶锻、低倍检验的时候，钢材截面或表面常常会检测出裂纹，这对钢材的应用具有严重的影响。

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等先进设备对轴承钢GCr15圆钢进行金相显微组织分析，能够采集GCr15轴承钢金相组织图片，进一步展开膨胀、腐蚀情况、重构、灰度化处理，使裂纹图片更加清晰，测量更加准确，并且能够提取钢材中的碳化物颗粒，通过种种数据计算钢材中碳化物所占的比例，分析碳化物的不均匀情况，同时又能对裂纹的尺寸、内部形貌、内部夹杂进一步研究，进而评定出轴承钢GCr15圆钢的顶锻、低倍出现裂纹的原因，综合质量检验分析得出轴承钢GCr15圆钢的综合力学性能。

轴承钢GCr15圆钢在进行顶锻和低倍检验的时候，出现裂纹的研究与轴承钢GCr15化学成分关系密切。

切割轴承钢裂纹试样，对裂纹试样进行热镶嵌，再使用磨抛机进行磨制加工，随后抛光处理，然后使用扫描电镜观察存在裂纹缺陷的平面、横截面，通过仪器设备分析裂纹内部的能谱成分，使用能谱能够分析出裂纹处以及周边区域相关数据，最后使用4%的硝酸酒精进行腐蚀处理，处理后使用金相显微镜对裂纹及周边再次进行关于组织变化的观察。

1 轴承钢GCr15圆钢处理观察过程裂纹呈现出弯曲的状态，测量得出其宽度大约为15μm，放大了裂纹图像后，可以观察到主要裂纹旁边存在很多细微的树枝状分支裂纹，并且这些裂纹具有孔洞的特性。

化
因此 为 了 保 证 熔 渣 的 还 原 性 , 必 须 降 低 渣 中
乏FeO 的含量 ( 一般 控制 在 0 .5 % 一1.0 % ) 分期分 批地 向熔 渣 中加人 脱 氧剂 :
选 用 电石和 碳化硅 做 为熔 渣扩 散 脱氧 用 的脱氧
剂 , 同时使 精炼渣 起 到 了发 泡 埋 弧 降 低 电耗 和保 温 的作 用
n in g 一 V D 一 180 m m x 22 0 m m C C Pi 到 c o r v t o n m e ta llu r罗 q u a l ity o f h ig h q u a l l , 6 5 C r , 宾0 . 0 2 5 P , 续 0 .0 2 5 5 ,
t eel (/ % : 0 .9 5 一1.05 C , 0 . 15 一 0 .35 5 1, 0 .25 一 0 .45 M n , 1.40 studied . C om m erei al produ et i on r e sul ts show that w i th using 5 .8 ba-
择2 5 kw h / t, 升温速 度 3 一 5 /m i n a 以下 , 保 持 1 P 0 V D 真空 处理 , 控 制 真 空 度 6 7
m lf l o
渣 , 设计 3 种合成渣成分的方案见表 l
表1
T a b le 1
精炼合成渣和碱度
成分/ %
In g re d ie n t o f r e 五 n in g sy n th e tic s la g a n d b a s ieity
轴 承钢的氧含量 为(5 一 9)x l o 一 6 , 平均氧含量 为 5.6 X 1 0 一 , 硫含量达 0.00 5 % 一0.00 9 % , 夹杂物 关键词 高 品质 GC r 巧 轴承钢 0 t转炉 8 钢包炉 精炼渣 夹杂物 一 0.5 级

高碳铬轴承钢G Cr15冶炼工艺探索及质量控制韦泽洪　郭元奎(武钢集团鄂城钢铁公司)摘要　本文通过国内外相关文献对高碳铬轴承钢冶炼工艺探索及质量控制方面的研究,借鉴相关成功经验,并根据现阶段工艺设备条件,对鄂钢电炉炼钢厂开发高碳铬轴承钢G Cr15在冶炼工艺方面提出注意事项及改进措施,以保证所生产G Cr15质量,从而满足用户使用要求。

关键词　轴承钢　氧含量　夹杂物　碳化物偏析　质量控制ME LTING PR OCESS INVESTIGATION AN D QUA LIT Y CONTR OL FOR HIGHC -Cr BEARING STEE L GCr 15Wei Z ehong G uo Y uankui(Echeng Iron &S teel C om pany ,Wuhan S teel )ABSTRACT According to the investigation of melting process for high C -Cr bearing steel and quality control from internal and external documents ,relevant and success ful experiences and present conditions of process and equipment ,the paper puts forward attention points and its im provement measures on melting process of high C -Cr bearing steel G Cr15for E AF steelmaking plant to im prove G Cr15quality and meet the customer ′s requirements.KE Y WOR DS bearing steel oxygen content im purity carbide segregation quality control0　前言轴承作为一个重要的机械传动部件,其内、外套圈及滚动体一般均由轴承钢制成。

ｒｓ ｔ ｍｏｅ ａ ｃｒｔ ｅｕｌ ｓ ｒ ｃ ｕ ａｅ， ｂ ａｓ ａ ｉｓ ｈｅ ｉｇ ａ ｔ． Ｔｈ ｒｓ ｔ ｃｎ ｓ ｐｙ ｒ ａｏ ｂ ｅ ａｅ ｏ ｆ ｔ ｅｅ ｅ ｕｔ ｌｏ ｖｏｄ ｔ ｓｎ ｕｌｒ ｙ ｉ ｅ ｅｕｌ ｓ ａ ｕｐ ｌ ａ ｅ ｓ ｎａ ｌ ｂ ｓ ｆｒ ｉ ｅ ｌｍ ｎｔ ｎｉ ｓｍ ｕａｉ ｎ ｏ ｏｎ ｉｕｏ ａｔｎ ｏ ｅｓｆ ｈｅｂｅ ｔｎｇ ｓｅ １ ｉ ｌｔｏ ｆｔ ｃ ｔｎ ｕｓｃ ｓ ｇ ｐｒ ｃ ｓ ｏｒｔ ａ ｈｅ ｉ ｉ ｔｅ．
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｄ ｅ ｎｄｎｇ ｏ ｒ ｖｏｕ ｘ ｅ ｍ ｅ ｔｌｄ ｔ ｔａ ｔ ｐｅ ｉ ｎ ｐ ｅ ｉ ｓｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ａ ａ ａ，山 ｅ ｔ ｒ ｏ — ｐ ｓｃ ｌｐｒ ｐ ｒｉｓｏｆａｂｅ ｒｎ ｔｅ ｒ ｔ ｉｄ ｈｅｍ ｈｙｉａ ｏ ｅｔｅ ａ ｇ ｓｅ ｌｗｅ ｅ ｓｕｄｅ ｉ
第 ９卷 第 ４期
２１ ０ ０年 １ ２月
材
料
与 冶 金
学
报
Ｖｏ＿ ． ｌ９ Ｎｏ ４
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔｒ ｌ ａ ｄ Ｍｅａｌ ｒ ｙ ｏ ｒ பைடு நூலகம் ｆＭａｅ ｉ ｓ ｎ ｔ ｌ ｇ ａ ｕ
Ｄｅ ．２０１ ｃ ０
ＧＣ ｌ ｒ５轴 承钢 连铸 过 程 中热 物 性 参数 的研 究
也 有很大 的差异 ． 否 采取 与 连铸 工 艺条 件 相 近 是 的材料物 性参 数 ， 别 是 高温 下 轴 承钢 的 力学 参 特
ｂ ｓｎ ｅｔｉ ａｈ ｍ ａ ｃｌ ｙ ｕ ｉｇ ｃ ｒａｎ ｍ ｔ ｅ ｔ ａ ｍｅ ｈ ｓ Ｔｈ ｒｓ ｌｓｓ ｗ ｅ ｈ ｔｔ ｅ Ｊ ｕｉｕｓｔｍ ｐｅａｕｒ Ｃｒ ｉ ４６ ． ｏ ． ｉ ｔ ｏｄ ． ｅ ｅｕ ｔ ｈｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｌ ｄ ｅ ｑ ｒ ｔ ｅ ｏｆＧ １ Ｓ ５ １ ５７ Ｃ ｓ ｈ ｓｔｍ ｐ ｒｔ ｒ ｓ ３ ． ｏ ．ｚ ｒ ｔｅ ｇｈ ｅ ｐ ｒｔ ｒ ｓ ｒ ｕｎｄ ３ ｏ ｄｕ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｉ ｌ ２８ ４ Ｃ ｅ ｏ ｓｒ ｎ ｔ ｔｍ ｅ ａｕ ｅ ｉ ｏ ａ １ ８０ ℃ 。 ａ ｄ ｚ ｒ ｄ ｔｈｙ ｔ ｍｐｅａｕｒ ｓ ｎ ｅｏ ｕｃｉｔ ｅ ｒ ｔ ｅ ｉ ａ ｕｔｌ３３ ℃ ；ｕ ｉ ｉ ｅ ｅ ｏ ｍ ｕａ ｎ ｔ ｅ ｓ ｈｄ ｚ ｅ，ｌｑ ｄ — ｓ ｌ ｏｎ ｂｏ ０ ｓｎｇ ｄｆ ｒ ｎｔｆ ｒ ｌｓｉ ｈ ｏ ｏｎ ｉｕｉ ｏｉ ｚ ｅ，ａ ｕ ｄ ｒ ｇｏｎ ｎ ｎｌ ａ ｓ ｔｅ ｄ ｎｄ ｈｑ ｉ ｅ ｉ ｏｔｏ ｙ ｍ ｋｅ ｈ