3洛陽(yáng)會(huì)議特殊鋼-王新華

1、特殊鋼冶金與鋼中非金屬 夾雜物控制技術(shù)王新華2015年5月特殊鋼抗疲勞性能與夾雜物控制特殊鋼抗疲勞性能與夾雜物控制合金結(jié)構(gòu)鋼棒線材用于制作機(jī)械設(shè)合金結(jié)構(gòu)鋼棒線材用于制作機(jī)械設(shè)備中的軸件、齒輪、彈簧、軸承等；備中的軸件、齒輪、彈簧、軸承等；大多在動(dòng)載荷，即沖擊、振動(dòng)或承大多在動(dòng)載荷，即沖擊、振動(dòng)或承受周期性交變應(yīng)力的條件下工作，受周期性交變應(yīng)力的條件下工作，疲勞破壞是導(dǎo)致工件失效的重要原疲勞破壞是導(dǎo)致工件失效的重要原因；因；非金屬夾雜物往往成為疲勞裂紋的非金屬夾雜物往往成為疲勞裂紋的起源。起源。夾雜物與鋼基體構(gòu)成鑲嵌結(jié)構(gòu)夾雜物與鋼基體構(gòu)成鑲嵌結(jié)構(gòu) 在鋼加熱或冷卻過(guò)程，由于膨脹系數(shù)的在鋼加熱或冷卻

2、過(guò)程，由于膨脹系數(shù)的不同，夾雜物周?chē)a(chǎn)生嵌鑲應(yīng)力不同，夾雜物周?chē)a(chǎn)生嵌鑲應(yīng)力( T)； 夾雜物周?chē)鷬A雜物周?chē)?4R)為受夾雜物嵌鑲應(yīng)力為受夾雜物嵌鑲應(yīng)力影響區(qū)域；影響區(qū)域； 夾雜物數(shù)量多、直徑大，嵌鑲應(yīng)力場(chǎng)會(huì)夾雜物數(shù)量多、直徑大，嵌鑲應(yīng)力場(chǎng)會(huì)疊加；疊加； 工件服役過(guò)程所受應(yīng)力與嵌鑲應(yīng)力疊加，工件服役過(guò)程所受應(yīng)力與嵌鑲應(yīng)力疊加，夾雜物周?chē)鷳?yīng)力超過(guò)鋼的屈服極限，導(dǎo)夾雜物周?chē)鷳?yīng)力超過(guò)鋼的屈服極限，導(dǎo)致裂紋產(chǎn)生，形成疲勞源。致裂紋產(chǎn)生，形成疲勞源。 TimT 熱膨脹系數(shù)差R. Kiessling, Non-metallic Inclusion in Steel, The Institute of Me

3、tals，London, 1989，4693夾雜物相對(duì)變形能力夾雜物相對(duì)變形能力S.Rudnik研究指出：研究指出： 0.51 時(shí)，在鋼與夾雜物界面上時(shí)，在鋼與夾雜物界面上很少由于形變產(chǎn)生微裂紋；很少由于形變產(chǎn)生微裂紋； 0.030.5時(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生帶有錐形時(shí)，經(jīng)常產(chǎn)生帶有錐形間隙的魚(yú)尾形裂紋；間隙的魚(yú)尾形裂紋； 0時(shí)，錐形間隙與熱裂紋撕裂是時(shí)，錐形間隙與熱裂紋撕裂是常見(jiàn)的。常見(jiàn)的。LoghLog32LnhLn32si a ab bL Ln nL Ln n i i 1 1o os sA AA AL Ln n2 23 3L Ln nh h2 23 3 軟硬度不同夾雜物周邊區(qū)域的應(yīng)力分布軟硬度不同夾

4、雜物周邊區(qū)域的應(yīng)力分布 J. Kawahara, et al., “Advance of Valve Spring Steel”, Wire Journal International., Nov. 1992, p.55-62影響疲勞性能的夾雜物臨界尺寸影響疲勞性能的夾雜物臨界尺寸Lasson等研究發(fā)現(xiàn)：等研究發(fā)現(xiàn)：夾雜物小于夾雜物小于10 m時(shí)，夾雜物萌生疲勞裂紋的幾率非常??；時(shí)，夾雜物萌生疲勞裂紋的幾率非常?。粖A雜物大于夾雜物大于10 m時(shí)，疲勞裂紋則在夾雜物周?chē)壬?。時(shí)，疲勞裂紋則在夾雜物周?chē)壬?。齋藤誠(chéng)研究發(fā)現(xiàn)：齋藤誠(chéng)研究發(fā)現(xiàn)：10 m程度的程度的TiN夾雜物導(dǎo)致彈簧疲勞破壞。夾雜物導(dǎo)

5、致彈簧疲勞破壞。Kiessling等認(rèn)為：等認(rèn)為：大多數(shù)疲勞破壞起源于表面或亞表面的單個(gè)夾雜物，萌生疲勞裂紋的表面大多數(shù)疲勞破壞起源于表面或亞表面的單個(gè)夾雜物，萌生疲勞裂紋的表面或表面附近的夾雜物尺寸并不太重要?；虮砻娓浇膴A雜物尺寸并不太重要。M.Lasson et al. Mater. Sci. Tech., 1993,9(3), p235齋藤誠(chéng)，熱処理，1987, vol.27, No.1, p.23R.Kiessling, et al., Production and Application of Clean Steel,1970, p179不同類別夾雜物對(duì)鋼疲勞性能的影響不同類別夾雜

6、物對(duì)鋼疲勞性能的影響“D類”或“DS類”“D類”或“DS類”J. Monnot, et al., Amer. Soc. For Test Mat., 1988, p.149常規(guī)夾雜物檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（常規(guī)夾雜物檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM E45）試樣分析檢驗(yàn)的表面積不低于160mm2。每個(gè)視場(chǎng)0.49mm2；總計(jì)320個(gè)視場(chǎng)。夾雜物控制標(biāo)準(zhǔn)夾雜物控制標(biāo)準(zhǔn)夾雜物控制標(biāo)準(zhǔn)夾雜物控制標(biāo)準(zhǔn)高端重要用途鋼材品種高端重要用途鋼材品種中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展壯大（產(chǎn)量、品種、質(zhì)量等）；中國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展壯大（產(chǎn)量、品種、質(zhì)量等）；某些重要用途高端鋼材品種仍依賴進(jìn)口：某些重要用途高端鋼材品種仍依賴進(jìn)口：1.汽車(chē)鋼板（合資品牌汽車(chē)鋼板國(guó)

7、產(chǎn)比率：汽車(chē)鋼板（合資品牌汽車(chē)鋼板國(guó)產(chǎn)比率：50%）；）；2.重要用途特殊鋼棒線材：重要用途特殊鋼棒線材：軸承（飛機(jī)、高鐵等）；軸承（飛機(jī)、高鐵等）；高鐵車(chē)輪、車(chē)軸、中高檔汽車(chē)齒輪、軸件、彈簧等。高鐵車(chē)輪、車(chē)軸、中高檔汽車(chē)齒輪、軸件、彈簧等。3.特殊性能鋼材（超高強(qiáng)度鋼板、大橋懸索鋼絲、深海鉆管、套管、特殊性能鋼材（超高強(qiáng)度鋼板、大橋懸索鋼絲、深海鉆管、套管、切割絲等）；切割絲等）；4.-。高端鋼材主要差距： 實(shí)物質(zhì)量與性能穩(wěn)定性控制； 與用戶聯(lián)系。高端鋼材特點(diǎn)高端鋼材特點(diǎn) 高檔產(chǎn)品高檔產(chǎn)品 抵擋產(chǎn)品抵擋產(chǎn)品謝蔚，中國(guó)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇，中國(guó)科協(xié)，2013年，唐山非金屬夾雜物穩(wěn)定性控制非金

8、屬夾雜物穩(wěn)定性控制高端重要鋼材性能穩(wěn)定性差，非金屬夾雜物控制不穩(wěn)定是重要高端重要鋼材性能穩(wěn)定性差，非金屬夾雜物控制不穩(wěn)定是重要原因之一；原因之一；主要表現(xiàn)在個(gè)別大尺寸夾雜物控制方面（主要表現(xiàn)在個(gè)別大尺寸夾雜物控制方面（DS類夾雜物）；類夾雜物）；以軸承、高鐵車(chē)輪、車(chē)軸為例：以軸承、高鐵車(chē)輪、車(chē)軸為例：即便將總氧含量控制在即便將總氧含量控制在3.5 5ppm極低含量范圍，鋼中仍有個(gè)別數(shù)極低含量范圍，鋼中仍有個(gè)別數(shù)十、數(shù)百微米，甚至毫米級(jí)大型夾雜物存在，十、數(shù)百微米，甚至毫米級(jí)大型夾雜物存在，德國(guó)德國(guó)Mubea泰倉(cāng)廠彈簧鋼試樣分析泰倉(cāng)廠彈簧鋼試樣分析1.德國(guó)德國(guó)Sarrstahl鋼廠鋼廠2.韓國(guó)浦

9、項(xiàng)制鐵韓國(guó)浦項(xiàng)制鐵3.國(guó)內(nèi)高水平特鋼廠：國(guó)內(nèi)高水平特鋼廠：A廠廠B廠廠汽車(chē)彈簧鋼盤(pán)條不變形夾雜物尺寸比較42CrMo鋼疲勞斷口（鋼疲勞斷口（T.O：10ppm）旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞實(shí)驗(yàn)：旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞實(shí)驗(yàn)：三種熱處理制度得到三個(gè)不同三種熱處理制度得到三個(gè)不同強(qiáng)度水平的材料，進(jìn)行疲勞實(shí)強(qiáng)度水平的材料，進(jìn)行疲勞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)22個(gè)疲勞斷口裂紋起源為夾雜個(gè)疲勞斷口裂紋起源為夾雜物；物；最大夾雜物為最大夾雜物為66m，最小夾，最小夾雜物為雜物為14.8m，平均為，平均為33.3 m尺寸60m的夾雜物個(gè)別大型夾雜物為外來(lái)夾雜物？個(gè)別大型夾雜物為外來(lái)夾雜物？尺寸60m的夾雜物超低氧特殊鋼（超低氧特殊鋼（T.O：36ppm）

10、K. Kawakami, et al., Proceedings of the 3rd International Congress on the Science and Technology of Steelmaking, May 9-12, 2005, Charlotte, AIST, 209超低氧特殊鋼工藝流程超低氧特殊鋼工藝流程愛(ài)知制鋼公司愛(ài)知制鋼公司超低氧特殊鋼工藝流程超低氧特殊鋼工藝流程山陽(yáng)特殊鋼公司山陽(yáng)特殊鋼公司超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)偏心爐底出鋼；偏心爐底出鋼；出鋼后扒凈鋼包內(nèi)頂渣。出鋼后扒凈鋼包內(nèi)頂渣。超低氧特殊鋼（超低氧特殊鋼（T.O：36ppm）K

11、. Kawakami, et al., Proceedings of the 3rd International Congress on the Science and Technology of Steelmaking, May 9-12, 2005, Charlotte, AIST, 209超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)鋁脫氧（直接與間接脫氧）；鋁脫氧（直接與間接脫氧）；高堿度精煉渣：高堿度精煉渣：堿度：堿度：58； FeO 1%。足夠強(qiáng)攪拌（比攪拌功控制）。足夠強(qiáng)攪拌（比攪拌功控制）。脫氧能力比較脫氧能力比較E.T. Turkdogan, Fundamentals of

12、 Steelmaking, The Institute of Materials, The University Press, UK, 1996采用鋁脫氧，首先將溶解氧采用鋁脫氧，首先將溶解氧O含量降低至含量降低至0.0001 0.0003%；通過(guò)渣通過(guò)渣-鋼精煉、鋼精煉、RH真空處理、連鑄等，去除鋼液真空處理、連鑄等，去除鋼液中鋁脫氧產(chǎn)物；中鋁脫氧產(chǎn)物；將鋼總氧降低至數(shù)個(gè)將鋼總氧降低至數(shù)個(gè)ppm水平。水平。特殊鋼脫氧工藝特殊鋼脫氧工藝鋁脫氧（鋁脫氧（Al: 0.015%）：）：軸承、齒輪、懸掛簧、軸件、連桿、軸承、齒輪、懸掛簧、軸件、連桿、高鐵輪對(duì)、大橋鋼索、預(yù)應(yīng)力鋼絲、高鐵輪對(duì)、大橋鋼索、

13、預(yù)應(yīng)力鋼絲、冷鐓鋼等。冷鐓鋼等。無(wú)鋁脫氧（無(wú)鋁脫氧（Al: 0.0006%）：）：輪胎簾線、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)彈簧、易切輪胎簾線、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)彈簧、易切削鋼。削鋼。限制鋁含量：限制鋁含量：鐵路鋼軌。鐵路鋼軌。日本特殊鋼廠采用日本特殊鋼廠采用LF精煉渣成分精煉渣成分鋼廠鋼廠CaOCaOSiOSiO2 2AlAl2 2O O3 3CaFCaF2 2MgOMgOT.Fe+MnOT.Fe+MnOCaO/SiOCaO/SiO2 2A A63637 7202010100.30.39.0 9.0 B B80805 55 510101.021.0216.0 16.0 C C6060101020205 50.40.46.

14、0 6.0 D D6060101022228 80.840.846.0 6.0 E E50505 5202020205 52210.0 10.0 F F6060101027273 30.40.46.0 6.0 G G60606 634340.550.5510.0 10.0 H H606015158 815151.151.154.0 4.0 I I50501010252515155.0 5.0 J J50501010202015155 50.70.75.0 5.0 K. Kawakami, The 182183th Nishiyama Memorial Seminar, ISIJ, TokyoK

15、obe, 2005, 151采用高堿度精煉渣系的目的：降低渣中采用高堿度精煉渣系的目的：降低渣中SiO2的活度，抑制下式反應(yīng)：的活度，抑制下式反應(yīng)： (Si02) +4/3 Al2/3Al203夾雜物夾雜物 +Si 愛(ài)知制鋼愛(ài)知制鋼LF精煉渣堿度與鋼水精煉渣堿度與鋼水T.O福本一郎，第126127回西山紀(jì)念技術(shù)講座，日本鉄鋼協(xié)會(huì)，大阪東京，1988，121山陽(yáng)特殊鋼精煉渣堿度對(duì)軸承鋼總氧與夾雜物影響山陽(yáng)特殊鋼精煉渣堿度對(duì)軸承鋼總氧與夾雜物影響K. Kawakami, T. Taniguchi, et al, Tetsu-to-Hagane, 93(2007), 741愛(ài)知制鋼爐渣愛(ài)知制鋼爐渣F

16、etO+MnO含量控制含量控制福本一郎，第126127回西山紀(jì)念技術(shù)講座，日本鉄鋼協(xié)會(huì)，大阪東京，1988，121LF精煉攪拌強(qiáng)度控制精煉攪拌強(qiáng)度控制比攪拌功：比攪拌功：)148H1log(WTQ0285. 0 ： 比攪拌功率比攪拌功率 (W/t)(W/t)Q Q ：底吹氬氣流量：底吹氬氣流量 (Nl/min)(Nl/min)T T ：鋼水溫度：鋼水溫度 (K)(K)W W ：鋼水重量：鋼水重量 (t)(t)H H ：鋼水深度：鋼水深度 (cm)(cm)比攪拌比攪拌功：功：120150W/t 超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)：采用超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)：采用RH真空精煉真空精煉VD工藝的缺點(diǎn)工藝的缺

17、點(diǎn)1.爐渣卷入鋼液；爐渣卷入鋼液；2.脫硫反應(yīng)增加脫硫反應(yīng)增加Al2O3夾雜物。夾雜物。3(CaO)+2Al+3S=3(CaS)+(Al2O3)夾雜物 RH工藝優(yōu)點(diǎn)工藝優(yōu)點(diǎn)鋼水為強(qiáng)還原性爐渣所覆蓋；鋼水為強(qiáng)還原性爐渣所覆蓋；渣渣-鋼界面鋼界面“平靜平靜”，爐渣卷入鋼液形，爐渣卷入鋼液形成的夾雜物量減少；成的夾雜物量減少；鋼水大范圍鋼水大范圍“循環(huán)流動(dòng)循環(huán)流動(dòng)”，促進(jìn)微小，促進(jìn)微小夾雜物碰撞、聚合、上浮去除；夾雜物碰撞、聚合、上浮去除；山陽(yáng)特殊鋼軸承鋼山陽(yáng)特殊鋼軸承鋼RH精煉時(shí)間：精煉時(shí)間：20 60min。LF與與RH精煉分工精煉分工升溫，脫氧，合金化，去除升溫，脫氧，合金化，去除夾雜物等。夾

18、雜物等。脫氣（脫氣（H H，N N），脫氧，合金），脫氧，合金化，去除夾雜物等?；?，去除夾雜物等。實(shí)現(xiàn)超低氧控制：實(shí)現(xiàn)超低氧控制：LF or RHLF or RH（哪個(gè)更高效？）（哪個(gè)更高效？）LF精煉精煉優(yōu)勢(shì)：優(yōu)勢(shì)：加熱鋼水，爐渣；加熱鋼水，爐渣；強(qiáng)擴(kuò)散脫氧（高堿度、極低強(qiáng)擴(kuò)散脫氧（高堿度、極低FeO含含量爐渣）；量爐渣）；鋼液成分控制。鋼液成分控制。超低氧控制方面不足：超低氧控制方面不足：對(duì)鋼水?dāng)嚢枘懿蛔恪?duì)鋼水?dāng)嚢枘懿蛔?。RH工藝優(yōu)點(diǎn)工藝優(yōu)點(diǎn)鋼水為強(qiáng)還原性爐渣所覆蓋；鋼水為強(qiáng)還原性爐渣所覆蓋；渣渣-鋼界面鋼界面“平靜平靜”，爐渣卷入鋼液形，爐渣卷入鋼液形成的夾雜物量減少；成的夾雜物量減少

19、；鋼水大范圍鋼水大范圍“循環(huán)流動(dòng)循環(huán)流動(dòng)”，促進(jìn)微小，促進(jìn)微小夾雜物碰撞、聚合、上浮去除。夾雜物碰撞、聚合、上浮去除。JFE西日本制鐵所生產(chǎn)軸承鋼西日本制鐵所生產(chǎn)軸承鋼38K. MATSUOKA, 4th International Congress on Steelmaking, 2008, Gifu, 456JFE西日本制鐵所生產(chǎn)軸承鋼西日本制鐵所生產(chǎn)軸承鋼39在在RHRH前完成鋼水合金化操作，盡量不在前完成鋼水合金化操作，盡量不在RHRH精煉過(guò)程進(jìn)行成分調(diào)整，精煉過(guò)程進(jìn)行成分調(diào)整，并將并將RHRH精煉時(shí)間延長(zhǎng)至最大（與連鑄周期相適應(yīng)）。精煉時(shí)間延長(zhǎng)至最大（與連鑄周期相適應(yīng)）。K. MAT

20、SUOKA, 4th International Congress on Steelmaking, 2008, Gifu, 456特殊鋼總氧控制特殊鋼總氧控制福本一郎，第126127回西山紀(jì)念技術(shù)講座，日本鉄鋼協(xié)會(huì)，大阪東京，1988，1218.114.015.013.0010203040506070809004080120160200T.O (ppm)LF 精煉時(shí)間 (min)24681012141618010203040T.O (ppm)RH精煉時(shí)間 (min)超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)超低氧特殊鋼關(guān)鍵工藝技術(shù)嚴(yán)密保護(hù)澆鑄；嚴(yán)密保護(hù)澆鑄；中間包鋼水加熱中間包鋼水加熱；大方坯連鑄（立式，垂直大

21、方坯連鑄（立式，垂直- -彎曲型）。彎曲型）。山陽(yáng)特殊鋼公司連鑄中間包山陽(yáng)特殊鋼公司連鑄中間包經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)LF-RH精煉，鋼水精煉，鋼水T.O降低至降低至3.55ppm;中間包冶金功能由促進(jìn)夾雜物上浮轉(zhuǎn)中間包冶金功能由促進(jìn)夾雜物上浮轉(zhuǎn)為防止二次氧化：為防止二次氧化：全封閉（斷氣）；全封閉（斷氣）；能夠快速升溫（澆次開(kāi)澆、鋼包澆鑄能夠快速升溫（澆次開(kāi)澆、鋼包澆鑄后期）；后期）；快速通過(guò)?？焖偻ㄟ^(guò)。采用較小容量中間包（山陽(yáng)：采用較小容量中間包（山陽(yáng)：20t）。）。中間包鋼水加熱中間包鋼水加熱電磁感應(yīng)加熱電磁感應(yīng)加熱 等離子加熱等離子加熱中間包鋼水加熱目的中間包鋼水加熱目的采用立式或垂直采用立式或垂直-

22、彎曲型大方坯連鑄機(jī)彎曲型大方坯連鑄機(jī)川上潔，第2號(hào)連続鋳造機(jī)（60tCC）建設(shè)稼動(dòng)，Sanyo Technical Report Vol.20 (2013) No.1，51川上潔，第2號(hào)連続鋳造機(jī)（60tCC）建設(shè)稼動(dòng)，Sanyo Technical Report Vol.20 (2013) No.1，51立式連鑄機(jī)優(yōu)勢(shì)立式連鑄機(jī)優(yōu)勢(shì)大同特殊鋼公司新建大同特殊鋼公司新建300mm300mm圓坯鑄機(jī)圓坯鑄機(jī)山陽(yáng)特殊鋼立式鑄機(jī)山陽(yáng)特殊鋼立式鑄機(jī)60t60t鑄機(jī)鑄機(jī)150t150t鑄機(jī)鑄機(jī)投產(chǎn)年月投產(chǎn)年月20122012年年6 6月月19821982年年1111月月鑄機(jī)類型鑄機(jī)類型立式鑄機(jī)立式鑄機(jī)鑄

23、機(jī)長(zhǎng)度鑄機(jī)長(zhǎng)度25.3m25.3m（彎月面（彎月面 拉矯輥上段）拉矯輥上段）鋼包容量鋼包容量90t90t165t165t中間包容量中間包容量10t10t20t20t鑄機(jī)流數(shù)鑄機(jī)流數(shù)2 23 3鑄坯尺寸鑄坯尺寸380380 530mm530mm電磁攪拌電磁攪拌結(jié)晶器電磁攪拌結(jié)晶器電磁攪拌拉速拉速最高最高 0.60m/min0.60m/min液面控制方式液面控制方式渦流式渦流式川上潔，第2號(hào)連続鋳造機(jī)（60tCC）建設(shè)稼動(dòng)，Sanyo Technical Report Vol.20 (2013) No.1，51非金屬夾雜物變化非金屬夾雜物變化AlAl脫氧：脫氧：2Al+3O=(Al2O3)夾雜物夾

24、雜物鋼液與包襯、爐渣作用：鋼液與包襯、爐渣作用：3(MgO)包襯或爐渣包襯或爐渣+2Al=3Mg+(Al2O3)夾雜物夾雜物3(CaO)爐渣爐渣+2Al=3Ca+(Al2O3)夾雜物夾雜物Mg + n/3(Al2O3)夾雜物夾雜物= (MgO (n-1)/3Al2O3)夾雜物夾雜物+ 2/3AlxCa+(yMgOzAl2O3)夾雜物夾雜物=(xCaO (y-x)MgOzAl2O3)夾雜物夾雜物+ xMgK. Kawakami, et al, TETSU-TO-HAGANE, 93(2007), 741-752山陽(yáng)特殊鋼山陽(yáng)特殊鋼LF精煉過(guò)程夾雜物組成精煉過(guò)程夾雜物組成山陽(yáng)特殊鋼夾雜物評(píng)級(jí)山陽(yáng)特

25、殊鋼夾雜物評(píng)級(jí)T. Uesugi, Tetsu-to-Hagane, 74 (1999), 1889ASTM “E45-06”標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)特殊鋼工藝技術(shù)進(jìn)展國(guó)內(nèi)特殊鋼工藝技術(shù)進(jìn)展2000年前：年前：總氧含量高：總氧含量高：158ppm；超低氧生產(chǎn)工藝技術(shù)問(wèn)題較多（鋁脫氧、高堿度渣、保護(hù)澆鑄等）。超低氧生產(chǎn)工藝技術(shù)問(wèn)題較多（鋁脫氧、高堿度渣、保護(hù)澆鑄等）。2000年后：年后：高水平鋼廠：總氧已能降低至高水平鋼廠：總氧已能降低至5ppm左右，但夾雜物評(píng)級(jí)難以達(dá)到左右，但夾雜物評(píng)級(jí)難以達(dá)到SKF、NSK要求（要求（DS類夾雜物）；類夾雜物）；存在主要問(wèn)題：存在主要問(wèn)題：RH功能充分發(fā)揮，仍依賴鈣處理，保

26、護(hù)澆鑄，弧形鑄機(jī)功能充分發(fā)揮，仍依賴鈣處理，保護(hù)澆鑄，弧形鑄機(jī)等。等。DS類夾雜物類夾雜物非金屬夾雜物評(píng)級(jí)界限（非金屬夾雜物評(píng)級(jí)界限（“GB/T 10561-2005GB/T 10561-2005”）研究熱點(diǎn)：極低氧特殊鋼夾雜物研究熱點(diǎn)：極低氧特殊鋼夾雜物“小徑化小徑化”國(guó)內(nèi)高水平特殊鋼廠生產(chǎn)軸承鋼，在實(shí)現(xiàn)了超低氧含量控制后（總氧：國(guó)內(nèi)高水平特殊鋼廠生產(chǎn)軸承鋼，在實(shí)現(xiàn)了超低氧含量控制后（總氧：4.56ppm），仍面臨個(gè)別），仍面臨個(gè)別“DS類類”大尺寸夾雜物超標(biāo)問(wèn)題；大尺寸夾雜物超標(biāo)問(wèn)題；日本特殊鋼廠十年前開(kāi)始報(bào)道此問(wèn)題，其在采用日本特殊鋼廠十年前開(kāi)始報(bào)道此問(wèn)題，其在采用“ASTM E45”標(biāo)

27、準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)（檢驗(yàn)面積時(shí)（檢驗(yàn)面積160mm2），檢測(cè)不到數(shù)十），檢測(cè)不到數(shù)十 m的大尺寸夾雜物，但在疲勞試樣的大尺寸夾雜物，但在疲勞試樣斷口或采用超聲波探傷檢驗(yàn)方法對(duì)更大試樣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)卻可以發(fā)現(xiàn)其存在；斷口或采用超聲波探傷檢驗(yàn)方法對(duì)更大試樣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)卻可以發(fā)現(xiàn)其存在；國(guó)內(nèi)特殊鋼廠生產(chǎn)的超低氧軸承鋼在采用國(guó)內(nèi)特殊鋼廠生產(chǎn)的超低氧軸承鋼在采用“ASTM E45”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，也標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，也可以檢測(cè)到可以檢測(cè)到“DS”類大尺寸夾雜物；類大尺寸夾雜物；山陽(yáng)特殊鋼公司發(fā)現(xiàn)，總氧含量相同的軸承鋼，疲勞壽命卻會(huì)有很大的不同，山陽(yáng)特殊鋼公司發(fā)現(xiàn)，總氧含量相同的軸承鋼，疲勞壽命卻會(huì)有很大的不同，因此僅用總氧含量這單一指標(biāo)已不能完全代表軸承鋼抗疲勞性能；因此僅用總氧含量這單一指標(biāo)已不能完全代表軸承鋼抗疲勞性能；國(guó)內(nèi)軸承專家楊曉蔚將此現(xiàn)象稱之為國(guó)內(nèi)軸承專家楊曉蔚將此現(xiàn)象稱之為“高純凈度鋼的壽命離散性高純凈度鋼的壽命離散性”。山陽(yáng)特殊鋼軸承鋼質(zhì)量控制重要轉(zhuǎn)變山陽(yáng)特殊鋼軸承鋼質(zhì)量控制重要轉(zhuǎn)變2004年年10月月近來(lái)，不僅要通過(guò)降低鋼總氧含量來(lái)減少夾雜物，還要求減小夾雜物的近來(lái)，不僅要通過(guò)降低鋼總氧含量來(lái)減少夾雜物，還要求減小夾雜物的尺寸（尺寸（“小徑化小徑化”）。這種超高潔凈