发达国家改善连铸轴承钢碳化物的方法和途径

摘要：在论述连铸轴承钢的凝固过程、结构和其碳化物属性的基础上，概述了发达国家改善连铸轴承钢碳化物不均匀性的方法和途径。

　　关键词：高碳铬轴承钢；连铸；模铸；碳化物

　　1 前言

　　近二十年来，在国外冶金工作者的不懈努力下，连铸轴承钢技术取得了显著进展：钢中残余元素和有害元素及夹杂物含量明显下降、连铸轴承钢的纯洁度已超过模铸材、钢中碳化物不均匀性得到显著改善以及其疲劳寿命也大于模铸材。在一定压缩比的条件下，连铸轴承钢材可用于滚动体的制造。

　　2 连铸轴承钢的凝固过程和结构及其碳化物属性

　　2.1 连铸轴承钢的凝固过程

　　从本质上讲，方坯连铸轴承钢的凝固过程与一般的低合金钢的凝固过程是一样的，即有：1)柱状晶均匀生长；2)某些柱状晶优先生长；3)柱状树枝晶搭接成桥；4)小锭凝固并产生缩孔。

　　轴承钢固液两相区温度区间达到131℃。因此。中等过热的钢液也有其柱状晶强烈增大的趋势，在凝固后期由于连铸坯断面中心柱状树枝晶的搭接、等轴树枝晶不足或体积减少而形成了小钢锭的凝固结晶现象，由此产生铸坯的中心疏松与偏析，即具有小钢锭结构机理。

　　另一方面，由于连铸轴承钢是含有铬元素的过共析钢，因此，在连铸坯的凝固结晶过程中，不可避免地产生碳化物。当然，钢液中还存在一些杂质元素或化合物(如C、S、P、0、氧化物、硫化物)，在固液界面上产生溶解平衡移动。与此同时，从柱状晶粒析出的溶质元素或化合物排到尚未凝固的金属液中，Z后随结晶的继续进行，把聚集的溶质推向Z后凝固区中心，即产生铸坯的中心偏析。其偏析是与内部夹杂和疏松相伴生的，即具有溶质元素偏析机理。

　　2.2 连铸轴承钢的凝固结构

　　实际的连铸轴承钢方坯纵向中心的断面情况如图1所示。由图1可知，其凝固结构具有纵向断续性的小空洞的特点。

 　　对2.6吨钢锭和230×230