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GCr15轴承钢加热制度分析: 2024年; 为优化河钢集团石钢公司GCr15轴承钢加热制度,进而提高其轴承钢盘条产品质量,采用电子探针微区分析技术(EPMA)和酸侵腐蚀方法(低倍检测)对GCr15轴承钢铸坯芯部碳偏析情况进行了检测;利用ANSYS软件中瞬态热分析(Transient Thermal)单元分析了GCr15轴承钢铸坯加热过程温度场;采用Thermo-Calc热力学计算软件中DICTRA模块对加热过程中碳元素的扩散距离进行了计算。研究结果显示:铸坯芯部碳偏析区半径约为22.7 mm、偏析区最大碳含量为1.26 wt%;该碳偏析条件下,只有当偏析区加热温度达到1200℃,有效加热时间大于480 min时,铸坯芯部碳偏析才能扩散均匀,而石钢现行的加热制度下,芯部有效加热时间仅为190 min,不能满足加热保温过程中铸坯碳偏析扩散均匀的要求。同时ANSYS软件计算结果显示,在加热过程中均热段保温时间大于660 min,铸坯芯部碳偏析区有效加热时间才能达到480 min以上。该研究成果对高品质轴承钢生产具有重要的指导意义。; 孙帅奇黄博远叩志飞黄磊张海超; 关键词：GCR15 EPMA DICTRA 数值模拟

GCr15轴承钢套圈开裂失效分析: 2024年; 针对GCr15轴承钢套圈失效原因进行了检测分析。结果表明:轴承套圈所使用的GCr15轴承钢化学成分符合相关国家标准要求,在试样表面发现了多处表面缺陷的存在,增大了材料在反挤压工序中的开裂风险,致使在反挤压过程中出现开裂失效,根据缺陷宏观形貌、金相分析及电镜分析,此试样失效原因为圆钢表面折叠缺陷所致,材料基体存在表面缺陷是造成材料失效的主要原因。; 柯炜马昂昂; 关键词：GCR15轴承钢反挤压

GCr15轴承钢热轧盘条异常组织分析: 2024年; 采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和电子探针微区分析技术(EPMA)对GCr15轴承钢盘条内部异常组织的分布情况、微观形貌和元素成分进行了分析。利用Gleeble热模拟试验研究了一定冷却速度条件下,Cr元素含量变化对试验钢冷却后室温组织组成的影响,分析了轴承钢盘条中异常组织的形成原因。研究发现,GCr15轴承钢盘条显微组织中出现的异常组织为马氏体,异常马氏体组织中Cr元素含量与盘条正常组织中Cr元素含量存在明显差异。EPMA测得的异常组织中Cr元素含量均在2.1 wt%以上,而正常组织中Cr元素含量约为1.4 wt%。在3℃/s的冷却速率条件下,盘条中Cr元素含量为1.5 wt%、2.0 wt%和2.5 wt%时,冷却后组织中马氏体含量分别为0、13%和42%,说明Cr含量的增加会促进钢中马氏体组织的生成。遗传自铸坯的Cr元素偏析是造成热轧盘条冷却后显微组织中出现马氏体的根本原因。; 黄永建孙晓明宋振武李俊慧张海超; 关键词：GCR15 轴承钢 EPMA 马氏体

稀土Y对GCr15轴承钢力学性能的影响被引量：1: 2024年; 为探究稀土Y对GCr15轴承钢力学性能的影响,采用真空感应炉冶炼了不同Y含量的GCr15轴承钢,利用MC010-HV-30Z维氏硬度计、SANS-ZBC2752A型冲击试验机、CSS-88500型电子万能试验机、JSM-6510型扫描电子显微镜和Sigma-300场发射电子显微镜等设备,研究Y对GCr15轴承钢硬度、冲击性能、拉伸性能及夹杂物的影响。结果显示:Y含量为0.005%时,试验钢具有较好的综合力学性能;Y略微降低了GCr15轴承钢的硬度,由258.7 HV降低到254.4 HV;冲击功提高了17.9%,由17.9 J提高到21.1 J;抗拉强度提高了6.50%,由903.8 MPa提高到963.3 MPa;最大拉应力提高了6.50%,由17.75 kN提高到18.91 kN;断后伸长率提高了16.80%;试验钢的断裂模式由沿晶断裂向穿晶断裂过度;Y处理后,夹杂物尺寸由3μm左右减小为1μm左右。试验钢的硬度略微降低,冲击功、抗拉强度、断后伸长率均有所提高,夹杂物尺寸减小。; 车治强杨吉春刘香军杨昌桥; 关键词：GCR15轴承钢稀土Y 力学性能断口形貌

GCr15轴承钢盘条碳化物带状组织的控制: 2024年; 试验研究了是否使用轻压下技术以及不同的高温扩散时间对碳化物带状组织的影响。结果表明使用连铸轻压下技术,能有效改善坯料的偏析情况;随高温扩散时间的增加,碳化物带状级别总体呈降低趋势,颗粒尺寸逐渐减小,扩散时间11 h的颗粒尺寸在2.5μm左右,继续延长时间,颗粒尺寸变化不大。因此选择连铸轻压下工艺+高温扩散11 h工艺进行生产,可以得到颗粒弥散、尺寸相对细小的碳化物带状组织。; 张平官跃辉金涛陆长河王海华刘路; 关键词：GCR15轴承钢轻压下偏析

GCr15轴承钢时效过程碳化物的演化行为: 2024年; 对GCr15轴承钢进行170℃时效处理,使用SEM、TEM、XRD等手段对其表征,研究了这种钢在时效过程中碳化物的演化行为及其对性能的影响。结果表明,在840℃淬火后再在230℃回火,钢的硬度不低于59HRC,冲击韧性大幅度提高,钢中的残余奥氏体基本上消除,可保障其170℃的性能和尺寸稳定性。在时效过程中发生的碳原子配分和碳化物析出,使钢基体中碳的浓度、晶格畸变、微区应力应变先降低后稳定,过渡碳化物向非共格的渗碳体转变和粗化。这两个因素的耦合作用使钢的硬度降低、冲击韧性先升高后降低。马氏体的碳脱溶和碳化物类型的转变相互协调,使钢时效1000 h到2000 h间硬度有所回升。为了提高时效过程中钢的显微组织和性能的稳定性,淬火后又进行了深冷处理以引入高密度缺陷,促进了回火和时效过程中碳元素的配分,使析出的碳化物细小弥散并抑制了其在时效过程中的长大与粗化。深冷处理使碳化物的长大速率由298 nm^(3)/h降低到229.5 nm^(3)/h,在一定程度上延缓了性能的衰退、提高了GCr15轴承钢在真空干泵高温环境中的性能稳定性。; 刘震寰李勇翰刘洋王培李殿中; 关键词：GCR15钢时效处理冲击韧性深冷处理

中间包涂料对GCr15轴承钢洁净度的影响被引量：1: 2024年; 分析了某钢厂GCr15轴承钢生产过程中,在真空处理前后及中间包的钢水中夹杂物演变规律,结果表明,钢水中全氧含量在中间包中大幅度上升,镁铝尖晶石类夹杂物在RH软吹及中间包中有不同程度的上升,在中间包中数量上升明显。用后中间包涂料工作层中MgO骨料颗粒大量减少,部分MgO颗粒溶于钢水中造成钢水中氧含量上升。通过热力学模拟分析,论述了不同SiO_(2)含量对中间包涂料高温物相的影响,提出将SiO_(2)控制在4%~6%,并加强中间包砌制管理,可减少中间包涂料中高温低熔相的生成,可有效提高GCr15轴承钢头炉探伤合格率。; 姜亚清陈君黄成钢李博李倩江焱锋; 关键词：GCR15轴承钢中间包涂料

GCr15轴承钢方坯连铸轻压下工艺优化与实践: 2024年; 为提高GCr15轴承钢连铸坯均质化水平,改善内部裂纹、缩孔等缺陷,通过实物计算坯壳厚度生长比例、钢种热属性测试,设计浇注过程大压下和联合轻压下试验,监控浇注过程铸坯表面温度和拉矫机工作状态等方法,优化轻压下工艺。结果表明,连铸轻压下合理的起始位置R为42%~45%,为获得更优低倍质量,200 mm×200 mm、240 mm×240 mm、300 mm×340 mm三种规格连铸轻压下起始位置较原工艺后置1~3 m;以200 mm×200 mm GCr15为例,增加铸坯压下量,由1.25 mm/m提高到2.5 mm/m,可减轻铸坯轻压下裂纹,显著改善铸坯Y-Z纵向低倍成分和组织均匀性,轧材中心碳偏指数普遍达到0.97~1.03,实现了既不产生明显轻压下裂纹、又能改善中心偏析和V型偏析缺陷的目标。; 陈德张广军刘吉刚; 关键词：GCR15轴承钢轻压下凝固传热

脉冲磁场对GCr15轴承钢网状碳化物的影响: 2024年; 在GCr15轴承钢的球化退火过程中施加脉冲磁场,研究脉冲磁场对其组织形貌和力学性能的影响,探讨脉冲磁场作用下网状碳化物溶解的热力学和动力学机理。结果表明:随着施加脉冲磁场时间的延长,GCr15轴承钢中沿晶界分布的碳化物由封闭网转变为半网,当施加脉冲磁场时间为20 min,晶界处的网状碳化物消失。这主要是由于施加脉冲磁场后,在热力学方面网状碳化物溶解的势垒降低,动力学方面原子扩散系数增大,这都促进了网状碳化物的溶解。随着施加脉冲磁场时间的延长,GCr15轴承钢的抗拉强度(R_(m))和屈服强度(R_(p0.2))基本保持不变,伸长率(A)提高了18%(从5 min的33%提高到20 min的39%),断面收缩率(Z)提高了13%(从5 min的61%提高到20 min的69%)。; 申丽娟麻永林麻永林刘永珍刘永珍陈重毅; 关键词：GCR15轴承钢脉冲磁场网状碳化物

GCr15轴承钢穿孔裂纹产生原因分析及改进措施: 2024年; 针对GCr15轴承钢在开坯时出现穿孔裂纹的问题,通过金相显微镜、扫描电子显微镜、FEI金属质量分析仪等手段,对穿孔裂纹产生的原因进行了分析,并提出了改进措施。结果表明:GCr15轴承钢在开坯时出现的穿孔裂纹起源于钢坯芯部,芯部裂纹周围无夹杂夹渣,组织正常,无过热过烧现象,说明钢坯加热温度正常,而芯部裂纹明显脱碳说明其出加热炉之前已扩展至钢坯表面,结合钢坯入炉前的抛丸探伤检验,判断其芯部裂纹是在加热过程中产生的;依据缺陷钢坯的宏观断面形貌及显微组织,GCr15轴承钢穿孔裂纹是由于其在开坯加热时钢坯降温至1 000℃以下补充煤气供应,后迅速加热升温至1 280℃轧制造成的,钢坯加热升温过快,出现“穿孔裂纹”的频率会大大提高。据此优化了开坯加热工艺,对于GCr15轴承钢出现煤气供应不足的降温问题,需待加热炉重新恢复加热能力后,按照预热段30~50℃/h的加热速率升温至1 000℃以上,使钢坯完全奥氏体化后再快速升温加热。采用此改进工艺,彻底消除了GCr15轴承钢开坯轧制过程中出现穿孔裂纹的问题。; 董庆张育明秦耀宗范振霞赵昊乾; 关键词：GCR15轴承钢开坯轧制

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