宝钢电渣重熔GCr15工艺优化研究(6)
概括上述内容结论如下：
( 1) 提高电渣重熔的填充比可以起到节电的效果，且填充比大些的钢材纵、横向韧性和等向性略好于填充比小的钢材。
( 2) 三元渣脱硫效果好于二元渣，对脱硫要求较严格的产品选用三元提纯渣的效果更理想；采用二元渣CaF2 ∶ Al2O3 = 7∶3 的渣量配比可使电渣重熔钢锭综合质量稳定。
( 3) 熔化速度是决定钢锭晶轴间距的主要因素，合理选择电极熔速不仅能够保证钢锭良好的结晶质量和表面质量，还能够最大限度地降低电耗。根据不同锭型，电极熔速控制在8 ～ 12kg /min 比较合适。
( 4) 配入微量稀土和组织细化元素，可改善电渣重熔锭的热塑性和组织均匀性。通过微合金化来控制夹杂物的形态与析出、强化晶间是提高模具钢性能的努力方向。
1.6 轴承钢电渣重熔过程中氧的控制
电渣重熔的突出优点之一是能够有效地降低金属被非金属夹杂物沾污的程度，降低钢及合金中的总氧量。轴承钢是最早被进行电渣重熔并取得显著效果的钢种。长期以来, 国内外的冶金工作者在控制电渣钢的氧含量和夹杂物方面，做了一些卓有成效的研究工作，取得了很大的进展 。电渣重熔过程中自耗电极原始夹杂物可基本去除，重熔钢氧化物夹杂主要是金属熔池冷却结晶时钢中氧与合金元素作用而生成的。电渣重熔过程中， 钢液中与熔渣或钢中元素平衡着一定的氧含量，但目前还不能计算电渣重熔条件下与轴承钢中平衡的氧含量，这一数值可能正等于与0.005%左右夹杂对应的氧含量( 20～30) ×10-6。炉外精炼技术获得了很快发展，轴承钢总氧含量已可达10×10-6以下， 用炉外精炼已经可以成功地生产过去需用电渣重熔才能生产的轴承钢。与此同时，定氧技术也取得了很大进步。这样就使人们有条件搞清楚一系列问题：电渣重熔过程中氧含量是否可以达平衡；是与熔渣平衡还是与钢中的元素平衡； 氧含量与轴承钢疲劳性能关系如何；电渣重熔轴承钢是否仍具有优越性等。
1.7 GCr15轴承钢中非金属夹杂物转变研究
现代工业的发展对轴承要求日益严格，为了保证轴承在高速、高负荷条件下工作，要求轴承材料具有良好的抗疲劳性能和耐磨性能。直接关系着轴承的抗疲劳性和耐磨性的是钢材的纯度以及组织的均匀性。查阅文献姜周华，王立伟[7-8]后得知，钢中非金属夹杂物是导致疲劳破坏的根源，特别是氧化铝、氧化钛等脆性夹杂物，所以控制轴承材料夹杂物是保证轴承质量的重要关键，近代精密轴承要求氧化物硅酸盐按Diergarten评级法不超过0.5级。
在成品轴承和已通过实验的轴承上研究金属沾污度和它的寿命之间的关系所得数据表明，氧化物夹杂数量与轴承指标之间存在着密切关系。当所有夹杂物的尺寸大于30μm时，大多数试验的轴承套都具有低的使用期限，并且当氧化物夹杂的体积百分比从0.0015%上升到0.0075%时，轴承的安全寿命下降一半左右。
非金属夹杂物的含量（特别是脆性氧化物颗粒的含量）不仅是轴承质量的标准，而且也是它的综合性能特征。
表 5 滚珠轴承钢质量指标之间的相互关系
指标 相应系数关系
V氧化物 N平均 σ-1 ρ
氧化物含量V氧化物 — -0.88 -0.95 -0.78
解除疲劳寿命N平均/106周 -0.88 — 0.96 0.96
疲劳极限σ-1/MPa -0.95 0.96 — 0.91
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