不锈轴承钢真空制备过程洁净度及碳化物变化

作者：常立忠; 徐涛; 苏云龙; 张龙飞; 朱春丽; 施晓芳^*

来源：钢铁, 2022, 57(10): 73-83.

DOI：10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20220008

• 不锈轴承钢
• 真空感应
• 真空自耗
• 洁净度
• 碳化物

为了提高G102Cr18Mo高碳不锈轴承钢的洁净度、细化碳化物组织，采用真空感应熔炼、两次真空自耗重熔、大锻压比锻造的工艺路线，研究了真空处理及大锻压比锻造对化学成分、气体含量、夹杂物分布、二次枝晶间距及碳化物颗粒度的影响。研究结果表明，真空感应熔炼过程(VIM)中，随着铝含量的增加，碳的脱氧能力大幅降低，即使铝质量分数为0.003%也对碳的脱氧能力有明显的阻碍作用；真空自耗重熔过程(VAR)由于高的真空度、高的重熔温度等热力学条件以及反应动力学条件的改善，氧含量显著降低，第一次自耗重熔后氧质量分数从0.001 49%降低至0.000 57%,降低了61.7%,第二次自耗重熔后氧质量分数降低至0.000 50%。真空感应熔炼、真空自耗重熔过程，夹杂物的成分变化不大，主要以Al-Si夹杂为主，其次为Al2O3夹杂，再次为MnS夹杂、Mg-Al-Ca、Mg/Ca-Al夹杂。双真空冶炼后，钢中夹杂物主要为0～5μm的细小夹杂物，未发现大于20μm的夹杂，含有少量10～20μm的夹杂，钢的洁净度大幅度提高。在真空自耗锭横断面上，从边部向芯部二次枝晶的形貌变化不大，二次枝晶间距逐渐增大，但是变化趋势缓慢，二次枝晶间距为85～95μm,这主要得益于低的自耗重熔速度。对真空自耗锭进行大变形处理，最终锻造成?40 mm的圆棒，碳化物颗粒的最大尺寸不大于20μm,平均尺寸为15μm,且没有碳化物聚集的现象。低的自耗重熔速度和大锻压比锻造是碳化物细化的关键。

• 单位
  安徽工业大学; 安徽富凯特材有限公司