最新刊期
      2022年第43卷第6期

        轴承钢专栏

      • Ce-Mg合金加入对GCr15轴承钢夹杂物和凝固组织的影响

        邹涛, 王鹏, 董艳伍, 姜周华
        2022, 43(6): 1-7. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00161
        摘要：研究了加Ce(0～0.32%)-Mg(0～0.04%)合金对GCr15轴承钢的铸态夹杂物和凝固组织的影响。结果表明：添加Ce-Mg合金，能够促使夹杂物改性，生成大量的形状较规则，尺寸细小，分布弥散的Ce、Mg夹杂物；并且当0.016%[Ce]、0.002%[Mg]时，夹杂物更为细小弥散。在凝固组织方面，随着Ce-Mg合金的增加，钢的铸态组织碳化物分布更为均匀，网状碳化物的网状结构变得更加纤薄，当0.016%[Ce]、0.002%[Mg]时，珠光体片层更为纤薄，片层间距更小。Ce-Mg合金的添加能够显著减弱钢中C和Cr在枝晶间与枝晶干的合金元素偏析，减少枝晶间距，阻碍枝晶的粗化。  
        关键词：GCr15钢;Ce-Mg合金;夹杂物;凝固组织;珠光体片层   
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        更新时间：2026-01-21

      • 基于非铝脱氧工艺的GCr15轴承钢中Ds类夹杂物控制

        王仲亮, 包燕平, 顾超, 刘宇, 黄永生
        2022, 43(6): 8-12. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00158
        摘要：当前在轴承钢中氧含量已经能够控制在极低水平的情况下，Ds类夹杂物成为影响其质量稳定性的主要因素之一。为解决这一问题，本研究提出了利用非铝脱氧工艺，不使用铝作为脱氧剂，而采用硅锰预脱氧、渣面扩散脱氧、真空终脱氧、精炼过程造低碱度渣的方式生产GCr15轴承钢。与传统铝脱氧生产工艺相对比，非铝脱氧工艺轴承钢中主要夹杂物为硅酸盐，含有少量钙铝硅复合夹杂物，减少了形成Ds类夹杂物的镁铝尖晶石和钙铝酸盐，显著降低了Ds类夹杂物的含量，在轧材中能够将Ds类夹杂物稳定控制在0.5级以下，评级为0级的样品占比高达91.67%。该工艺能够获得稳定的生产效果和产品质量，并为高品质轴承钢生产提供理论及技术指导。  
        关键词：非铝脱氧;GCr15轴承钢;Ds类夹杂物;全流程;高品质钢   
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        更新时间：2026-01-21

      • 圆坯连铸GCr15SiMn的成分偏析和接触疲劳寿命研究

        俞峰, 陈兴品, 杜松林, 王存宇, 汪开忠, 曹文全
        2022, 43(6): 13-20. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00160
        摘要：利用金属原位分析技术和钻孔化学分析方法对高淬透性轴承钢GCr15SiMn的Φ450 mm连铸圆坯和Φ130 mm圆钢的C、Si、Mn、Cr元素横截面的分布情况进行分析。采用推力片式接触疲劳试验机进行了材料的接触疲劳寿命测试。结果表明：GCr15SiMn连铸圆坯C元素的偏析倾向较大，易产生中心正偏析，而Cr、Si、Mn元素的偏析倾向较小。通过采取稳定低过热度浇铸、三段强电磁搅拌等措施，铸坯的中心碳偏析得以改善。采用(1240±20)℃×5 h高温扩散、初轧首道次变形量≥90 mm大变形轧制的Φ130 mm圆钢的碳偏析可以得到进一步的改善，试验钢在5.3GPa高应力负载下的接触疲劳额定寿命L10达到3.58×106次，接近电渣重熔钢的水平。  
        关键词：圆坯连铸;高淬透性轴承钢;GCr15SiMn;成分偏析;接触疲劳寿命   
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        更新时间：2026-01-21
      • 庞佳琛, 王国栋, 易红亮
        2022, 43(6): 21-27. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00129
        摘要：采用组织观察、成分检测、热力学计算及结构分析等方法研究了1.25C-1.5Cr-5Al轴承钢离异共析相变过程中Al对κ碳化物不均匀形核的影响，并验证了混合碳化物组成的粒状珠光体对该钢最终硬化热处理组织及性能的影响。结果表明：退火温度由850℃降低至800℃过程中部分未溶解渗碳体溶解入奥氏体基体，未溶解渗碳体含量(体积分数)由(3.1±0.5)vol.%降低至(2.8±0.6)vol.%。高退火温度下的高扩散速度使Al能够在奥氏体中均匀分布，θ/γ界面附近不存在Al偏聚。铁素体中的高Al含量为κ碳化物形核提供成分需求。铁素体中高浓度Al有助于κ碳化物在渗碳体表面成核。  
        关键词：低密度;1.25C-1.5Cr-5Al轴承钢;离异共析相变;Al偏聚   
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        更新时间：2026-01-21

      • 中碳轴承钢C56E2氢析出行为研究

        陈德, 刘吉刚, 张欣
        2022, 43(6): 28-33. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00176
        摘要：氢是降低钢的力学性能重要因素之一，热轧态中碳轴承钢C56E2钢中氢含量低于0.02×10-6相较于液态钢中氢含量析出率达到95%～98%。热轧态钢中存在碳化物Fe3C和析出物/夹杂物两类主要氢陷阱，残余氢主要为析出物/夹杂物陷阱氢。在25℃、2 mA/cm2恒电流法、0.1 mol/L NaOH溶液中进行0～216 h化学充氢后两种陷阱所吸附氢含量均有增加，析氢量随着充氢时间的延长先升高后下降；碳化物Fe3C陷阱析氢量(0～0.0107)×10-6占TDS总析氢量比率随着充氢时间延长而升高，而析出物/夹杂物陷阱析氢(0.0035～0.0190)×10-6量占比相应下降。氢在氢陷阱的吸附和空穴初始占有率为影响TDS析氢自由能差异的主要因素，陷阱氢的析氢活化能随着充氢时间的延长而增加。碳化物Fe3C陷阱氢析出活化能随着该类型氢含量增加而降低，析出物/夹杂物陷阱氢析出活化能随析氢峰值点累积析氢量增加而升高。  
        关键词：中碳轴承钢;氢析出;充氢;TDS试验;活化能   
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        更新时间：2026-01-21

      • 电渣重熔渣系对GCr15轴承钢洁净度的影响

        肖爱平, 张洲, 李德胜, 汪质刚, 董艳伍
        2022, 43(6): 34-37. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00137
        摘要：针对目前在电渣重熔(ESR)GCr15轴承钢D类夹杂物超标问题，设计不同渣系，并分别借助Factsage软件和经验公式计算了渣系的熔化特性、黏度、电导率等物性参数，采用实验室渣金平衡实验及现场2.5 t电渣重熔实验分析得出：最优ESR渣系为55CaF2-25Al2O3-15CaO-5MgO。使用新渣系平均全氧含量较传统渣系降低41.98%,并且能够降低电渣锭不同位置的全氧含量；对于1～5μm夹杂物个数较原始渣系下降了31.25%。通过渣系对夹杂物调控，改善了GCr15轴承钢中D类夹杂物，评级级别可达到0.5级，能够更好地“净化”电渣锭。  
        关键词：轴承钢;GCr15;电渣重熔;渣系;洁净度   
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        更新时间：2026-01-21

      • GCr15轴承钢碳化物控制及其对压碎负荷的影响

        官跃辉, 张林, 张剑锋, 陆长河, 翟蛟龙, 石长民
        2022, 43(6): 38-41. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00101
        摘要：碳化物均匀性是影响轴承疲劳性能主要因素之一，对钢厂采用不同工艺生产的GCr15钢制成的钢球进行压碎试验，并对压碎后的钢球进行碳化物网状、带状分析。试验结果表明，延长高温扩散时间后，压碎负荷值提升；在此基础上进行控轧控冷，压碎负荷值进一步提升，并且提升幅度更显著。碳化物颗粒处于2.5～6μm,碳化物颗粒越大，压碎负荷值越小；坯料高温扩散温度1220～1240℃、时间16 h,且盘条终轧温度750～800℃、冷却速度4～5℃/s工艺生产的原材料制成钢球后的压碎负荷均值最高，达到了251.581kN。  
        关键词：GCr15轴承钢;碳化物网状;碳化物带状;钢球;压碎负荷   
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        更新时间：2026-01-21

      • 高碳铬轴承钢碳化物带状评定方法探究

        张林, 刘海, 官跃辉, 蒋楠, 陆长河, 张剑锋
        2022, 43(6): 42-45. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00092
        摘要：随着高碳铬轴承钢高温扩散时间的延长，碳化物带状的宽度会随之增加，碳化物颗粒变得细小。但按现有的SEP 1520-1998、GB/T 18254-2016及ISO 5949-1983标准图谱进行评级时，存在高温扩散时间越长，带状评级越高的情况，与改善工艺执行的效果相悖。本文采用一种新的碳化物带状评定方法，以带状内碳化物颗粒的尺寸为依据，完成碳化物带状评级，评定结果显示，高温扩散时间越长，所对应的碳化物带状级别越低，说明该方法可更清晰、直观及科学的回归反馈高温扩散改善带来的碳化物颗粒细化及分布均匀性的改善。  
        关键词：高碳铬轴承钢;碳化物带状;碳化物颗粒;评级标准   
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        更新时间：2026-01-21

      • 改善不锈轴承钢9Cr18共晶碳化物的工艺研究

        徐亮, 李涛, 马永强, 王宇, 柯洪鹏
        2022, 43(6): 46-49. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00150
        摘要：采用金相显微镜分析了30 t EAF-LF-VD-Φ200 mm电极-Φ360 mm ESR锭-120 mm×120 mm锻坯-Φ50 mm轧材的冶炼和加工工艺对不锈轴承钢9Cr18共晶碳化物的影响，结果表明，模铸电极浇注温度由1500～1510℃降至1485～1495℃,电渣重熔熔速由4.5 kg/min降至3.5 kg/min,增强电渣重熔冷却条件，可以有效减少冶炼过程中的共晶碳化物原始形成。采用锻透力强、大变形开坯，可使大颗粒碳化物破碎、减小颗粒尺寸，降低碳化物条带和网状聚集程度，能够有效改善不锈轴承钢共晶碳化物评级，减小碳化物颗粒尺寸。  
        关键词：9Cr18不锈轴承钢;共晶碳化物;温度;熔速;冷却条件;变形量;碳化物颗粒尺寸   
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        更新时间：2026-01-21

      • 退火工艺对高温轴承钢M50钢材晶粒度的影响

        徐亮, 李涛, 马永强, 周琦, 白平平
        2022, 43(6): 50-53. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00124
        摘要：晶粒度大小是衡量M50轴承钢质量的重要指标，通过探讨退火工艺对M50钢晶粒度级别的影响，以期改善实际生产过程中高温轴承钢M50钢材晶粒粗大、混晶问题。试验结果表明，适当提高退火温度、延长保温时间不会对M50钢晶粒度级别造成不利影响。实际生产中进行验证，退火工艺由860℃下保温5 h变更为910℃下保温8 h,可以改善因炉温均匀性差造成的M50钢材晶粒粗大及混晶等问题。另外，验证了当退火保温后的冷却速度过快，容易造成成品轴承淬火晶粒粗大，在实际生产过程中应予以关注。  
        关键词：晶粒度;混晶;退火;温度;时间   
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        更新时间：2026-01-21

      • GCr15轴承钢转炉冶炼中“C-P-T”协同控制工艺优化研究

        肖丙政, 谢海平, 魏刚武, 孙陶安, 王海川, 邓爱军
        2022, 43(6): 54-59. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00010
        摘要：对100 t转炉冶炼轴承钢生产过程进行了热力学研究与分析,优化建立了转炉冶炼过程保碳、脱磷、控温(“C-P-T”)的协同控制工艺路线,并应用于轴承钢冶炼生产。结果表明,炉内脱磷反应不会在磷碳选择性氧化温度到来时立刻停止,而是有一段缓慢的衰减过程。为了深脱磷的需要,冶炼前期一次倒渣的最佳时间应控制在350～380 s,温度区间为1 360～1 437℃;通过脱碳速率模型预测出轴承钢冶炼中后期的脱碳速率为(0.21%～0.28%)/min;为了保碳控温的需要,在吹炼末期可采取高拉碳补吹的方式进一步精确调控终点钢液温度。一个炉役期生产数据统计显示,终点碳、磷、温度三者同时命中目标的炉次占比达到了76.67%,钢液纯净度得到大幅提升。  
        关键词：转炉;GCr15轴承钢;热力学;保碳脱磷控温;协同控制;纯净度   
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        更新时间：2026-01-21

      • 热变形工艺对100Cr6轴承钢线材网状碳化物的影响

        左锦中, 何西, 赵阳, 周苑, 陈廷军
        2022, 43(6): 60-65. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00167
        摘要：利用热膨胀仪、热模拟试验机、金相显微镜、场发射扫描电镜等测定了100Cr6轴承钢的CCT曲线，试验研究了热压缩及控轧控冷对网状碳化物析出行为的影响。结果表明：第二道次压缩温度从850℃降低至700℃时，奥氏体再结晶细化向未再结晶转变，二次碳化物逐步由晶界封闭网状向半封闭条状、短杆状再向沿拉长的奥氏体晶界链状转变，750～800℃内变形碳化物细小、分散；Φ10 mm 100Cr6线材采用910℃降至770℃温度控轧+快速冷却工艺，其热轧态、球化退火及淬回火后碳化物分布均匀性逐步提升，奥氏体晶粒由8.0级细化至10.0级，晶界碳化物由封闭网状向断续条状转变，平均厚度从0.54μm降低至0.11μm,网状级别由3.0级占比33%降低至≤2.0级占比100%,可缩短球化退火时间及提高轴承的疲劳寿命。  
        关键词：100Cr6轴承钢;CCT;动态相变;控轧控冷;网状碳化物   
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        更新时间：2026-01-21

        工艺技术

      • 高碳高合金工模具钢连铸工艺发展现状

        姚健, 朱喜达, 刘宇, 董瀚
        2022, 43(6): 66-72. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00104
        摘要：概述了国外有关连铸高速钢、工模具钢的工业化生产应用以及国内一些企业和研究机构围绕高碳高合金钢连铸技术做过的研究和工业试验。分析认为有必要加大高碳高合金钢连铸技术的开发和应用。相比于传统模铸，研究表明连铸可使粗大的碳化物厚度降低40%,晶粒尺寸降低50%,并且碳化物形貌也由平直片状转变为纤维状，这将有利于后续锻轧工艺的碳化物细化。最后提出了可在连铸矫直机、水冷工艺、铸坯截面尺寸以及成材锻压比方面进行优化改进，如果能够在现在技术成熟的弧形连铸机取得突破，这将更有利于提升铸坯质量，实现高碳高合金工模具钢连铸工业化应用。  
        关键词：高速钢;冷作模具钢;高碳高合金钢;莱氏体钢;连铸   
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        更新时间：2026-01-21

      • 260 t转炉用双角度六孔氧枪的射流特性研究

        孙梦丽, 刘广强, 李艺璇, 韩鹏
        2022, 43(6): 73-78. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00142
        摘要：通过CFD数值模拟研究了260 t转炉用双角度氧枪的倾角变化对射流偏移程度和融合距离的影响，比较了双角度六孔氧枪在喷孔倾角12°-15°～14°-17°下的射流特性，明确了双角度氧枪的射流偏移系数A。研究结果表明：对于双角度六孔氧枪的两股不同射流，倾角越大，射流偏移程度和融合距离越大；与射流偏移程度相比，喷孔倾角对融合距离的影响占主导地位；一组倾角相同时，另外一组倾角越大，融合距离越大，偏移程度越小，聚并现象发生得越晚，射流偏移系数A的变化范围在(3.38～4.12)×10-3。  
        关键词：260 t转炉;双角度氧枪;融合距离;径向距离;射流偏移系数   
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        更新时间：2026-01-21

      • 碲处理改善汽车曲轴用非调质钢38MnVS6硫化物形貌的研究

        轩康乐, 刘栋林, 俞杰, 李义龙, 龚宝生
        2022, 43(6): 79-82. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00088
        摘要：为研究碲元素对汽车曲轴用非调质钢38MnVS6硫化物形貌的影响，在冶炼过程中喂入70 m的Mn-Te线，加入0.012%Te,通过金相显微镜及扫描电镜对Φ380 mm连铸圆坯及Φ105 mm热轧圆钢的非金属夹杂物进行研究。研究发现，硫化物的形态在连铸坯横向与纵向的形态相同；MnS与MnTe形成共晶化合物，MnTe的存在改变了MnS的析出形态，可以使硫化物形态向短杆甚至椭球态转变，整体长度尺寸变小，平均长度由45μm缩短为15μm;加入0.012%Te后，MnTe与MnS两种夹杂物发生固溶，轧材夹杂物与铸坯相似，而未Te处理的圆钢硫化物随轧制的方向被明显的拉长。  
        关键词：非调钢38MnVS6;硫化物;碲处理;夹杂物形态   
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        更新时间：2026-01-21

      • Al含量和Cr-Mo微合金化对37Mn钢Φ350 mm铸坯裂纹的影响

        扈立, 侯强, 范淑敏, 于潜
        2022, 43(6): 83-88. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00004
        摘要：通过试验研究和理论分析等手段，明确了柱状晶界面结合力弱是37Mn气瓶钢连铸坯裂纹产生的主要原因。采用拉伸试验、扫描电镜、金属膨胀仪、金相显微镜等研究设备，分析了柱状晶结合力的影响因素。研究表明，当Al含量0.007%增加至0.033%时，使800℃时钢的热塑性显著降低，同时导致A-F/P相变过程体积效应增大，柱状晶晶界位置易形成微裂纹及孔洞；同时晶界位置Al、P、S元素偏析也是形成裂纹的原因之一。在此基础上，提出了降低钢中N含量由0.0080%降至(0.0040%～0.0060%),添加微量Cr (0.20%～0.25%)、Mo (0.05%～0.08%)以及使连铸坯在750～600℃缓冷等措施，有效减轻了晶界相变应力及热应力，避免了37Mn气瓶钢连铸坯裂纹萌发和扩展。  
        关键词：Al;Cr-Mo微合金化;37Mn钢;连铸坯;裂纹;改进措施   
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        更新时间：2026-01-21

      • 紧固件用SA-540合金钢的强韧化工艺研究

        王兆英, 吴畏, 赵振, 罗文韬, 宋金辉, 喻峰
        2022, 43(6): 89-94. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00109
        摘要：通过成分优化(/%:0.35～0.46C,0.6～1.0Cr, 1.50～2.05Ni, 0.18～0.32Mo, 0.1V)、冶炼工艺(3 t VIM+ESR)以及热处理工艺(再次热处理工艺：850℃2 h水冷+590℃5 h水冷)的合理制定，获得了满足指标要求的紧固件用高强高韧SA-540合金钢材料。结果表明，为确保SA-540合金钢高温300℃规定塑性延伸强度Rp0.2≥860 MPa,室温抗拉强度应控制在1150～1170 MPa,仅有20 MPa的强度范围。对于经850℃2 h淬火/水冷+560℃5 h回火/水冷调质处理后室温抗拉强度超标的紧固件，可再次通过重新淬火并提高回火热处理温度(850℃2 h淬火/水冷+590℃5 h回火/水冷)使合金钢拉伸性能满足指标要求。SA-540合金钢淬火后随回火的温度升高，呈现抗拉强度和屈服强度下降、伸长率和断面收缩率增加的变化趋势。添加0.1%V的SA-540合金钢，可明显提高合金钢的强度和塑性指标，但低温冲击性能降低明显。  
        关键词：SA-540合金钢;紧固件;热处理;拉伸性能   
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        更新时间：2026-01-21

      • 超低碳钢AISI 1006铸坯夹杂物的分布及工艺改进

        李润, 印传磊, 翟万里, 张洪才, 林鹏, 许正周
        2022, 43(6): 95-100. DOI: 10.20057/j.1003-8620.2022-00130
        摘要：为研究90 t BOF-RH-LF-CC流程生产的超低碳钢AISI1006夹杂物控制情况，通过对200 mm×200 mm铸坯横断面不同位置夹杂物进行统计分析，结果表明：钢中小颗粒夹杂占比较大，尺寸5～10μm的夹杂物占比达到91.0%,10～13μm的占比3.6%,13μm以上占比5.4%。尺寸较大夹杂主要分布于铸坯中心。在铸坯1/4边长处夹杂物分布最多，其次是近中心处，铸坯近表面处夹杂物最少。铸坯内夹杂物主要为Al2O3、Al2O3·CaO·(CaS·MnS)、Al2O3·CaO·MgO·(CaS·MnS)、MgO·Al2O3·(CaS·MnS)复合夹杂物，为内生夹杂物。开展工艺优化改进，RH高真空保持时间控制在15 min以上，LF精炼做好脱氧造渣及脱硫，精炼时间控制在90 min以内，精炼终渣碱度在6～7,出站前喂入硅钙线进行变性处理，软吹时间控制在25 min以上，连铸做好保护浇注，中间包开大氩气流量吹扫10 min以上，避免二次氧化，将夹杂物往钙铝酸盐方向控制，工艺优化后，钢水T.O含量≤20×10-6B、D、Ds夹杂级别≤1.0。  
        关键词：超低碳钢AISI 1006;200 mm×200 mm铸坯;夹杂物数量;成分;工艺改进   
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        更新时间：2026-01-21
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