国内外轴承钢夹杂物质量控制水平比较
发布时间:2022-11-30  新闻来源:本站编辑

国外发达国家,比如瑞典、日本、德国、美国等国的轴承钢产量和质量都 处于领先地位,共同特点是设备先进、工艺技术成熟、质量稳定。日本山阳轴承 钢的质量控制水平为钢中氧含量在 5ppm 以下,甚至低至 2-3ppm,最大夹杂物尺 寸为 11μ m,硫含量达到 20-30ppm、钛含量达 10ppm 以下,且化学成分波动范围 小,有害元素含量小,接触疲劳寿命接近 VAR 方法冶炼水平。山阳超高纯轴承钢, 即 EP 钢,代表了其轴承钢质量最高水平。瑞典 OVAKO 轴承钢质量控制水平为氧 含量在 4-6ppm,且偏差值低(0.5ppm);钛含量波动在 8-12ppm。钢中[H]≤1ppm (精炼结束时的钢水中测定)。OVAKO 的各向同性轴承钢,即 IQ 钢,是通过模 铸冶炼的超高纯净轴承钢,其极限疲劳强度和韧性在轧向和径向等各个方向基本 相同,故而称为各向同性轴承钢。

通过对山阳特钢和 OVAKO 轴承钢的冶金质量对比可以看出,氧含量和钛含量 是衡量轴承冶金质量的两个关键控制指标。从夹杂物的角度而言,日本轴承钢企 业主要从降低氧含量着手,通过氧含量极低化来达到减少夹杂物含量和降低夹杂 物尺寸的目的。而瑞典轴承钢企业则重在控制夹杂物的形状和分布。这两个国家 的轴承钢生产状况代表了当今世界轴承钢生产质量最高水平和未来我国化学冶 金的发展方向。国内以兴澄特钢、宝钢特材、东北特钢和江苏苏钢、南京钢厂等 为代表的先进轴承钢生产企业,具有品质高(通过国际知名轴承公司 SKF、FAG、 Timken 等国外轴承钢公司认证)和产量大等特点,代表了我国轴承钢冶金质量 的最高水平。虽然国内轴承钢厂的冶金设备、工艺和生产流程与国外先进的轴承 钢厂基本一致,即高炉铁水+优质废钢→100 吨电炉超高功率偏心底出钢直流电 弧炉→100 吨 LF 精炼炉→100 吨 VD/RH 真空脱气炉→大方坯连铸→热送→热装→ 加热→连轧轧制(→抛丸→矫直→涡流探伤→超声波探伤)。但在冶炼工艺、操 作水平、控轧控冷工艺、参数控制及检验检测及自动化能力等方面存在较大差异, 导致我国轴承钢在洁净度控制([O]含量、[Ti]含量、有害元素含量及夹杂物尺 寸与分布)、碳化物控制(网状碳化物、带状组织、碳化物尺寸及其分布)及低 倍组织(中心缩松缩孔和成分偏析)等方面与日本、瑞典、德国等国外轴承钢发 达国家相比具有很大的差距。比如我国轴承钢的洁净度控制一致性差:不同炉次、 批次的轴承钢氧含量波动范围大;成分控制的一致性差:中心缩松与中心偏析大; 夹杂物与碳化物的均匀性差:夹杂物颗粒尺寸超大;另外我国轴承企业化学成分 的窄范围控制水平较差,导致不同炉次轴承钢的性能一致性差。

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