軸承鋼的生產(chǎn)與發(fā)展(參考版)
2025-07-02 07:03本頁(yè)面
【正文】 目前三煉鋼已具有生產(chǎn)軸承鋼的硬件設(shè)備，而且2003年矩形坯鑄機(jī)將應(yīng)用末端電磁攪拌以及新上鑄坯緩冷坑等技術(shù)，有可能生產(chǎn)[O]小于15PPM和[Ti]小于20PPM的高碳鉻軸承鋼矩形坯，另外研究人員有博士、碩士和經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員，能夠滿足軸承鋼試制的需要。 表6 我國(guó)軸承鋼的產(chǎn)量及品種結(jié)構(gòu)年份鋼錠，噸鋼材，噸品種比例，%棒材 冷拔 鍛材 鋼絲 線材 鋼管精煉比，%1988583441456186—19907070615534961991680291440938199250809743073819935317233953481994761229568281199568619854738419967398736003301997702876588486 表7 我國(guó)主要特殊鋼廠幾年來(lái)軸承鋼平均氧含量情況，10－6年份大冶上五長(zhǎng)特齊鋼撫鋼大連鋼西寧無(wú)錫首鋼陜鋼199016—1991————19921993——1994－－1995－1996－－1997－－ 表8 1996年我國(guó)與日本的軸承鋼材品種結(jié)構(gòu)對(duì)比[9]，％國(guó)家產(chǎn)量萬(wàn)噸棒材管材線材板帶日本中國(guó)8. 結(jié)束語(yǔ)軸承鋼是純凈鋼代表鋼種之一，為了提高軸承接觸疲勞壽命，要降低鋼中氧和鈦含量及其它有害元素含量，并要求鋼中的非金屬夾雜物和碳化物細(xì)小彌散分布，同時(shí)要求鋼材尺寸精度高和優(yōu)良的表面質(zhì)量，軸承鋼質(zhì)量不僅與煉鋼、精煉、連鑄有關(guān)，還和軋鋼、熱處理工藝密切相關(guān)。但是國(guó)產(chǎn)軸承鋼與瑞典SKF、日本山陽(yáng)等先進(jìn)廠家相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是鋼中微量雜質(zhì)元素含量偏高，例如Ti含量偏高，普遍在3010－6以上，不能滿足先進(jìn)的軸承鋼標(biāo)準(zhǔn)要求，限制了軸承鋼大量出口；二是表面質(zhì)量差(包括尺寸精度、表面裂紋和脫碳等)；三是內(nèi)部質(zhì)量不穩(wěn)定，波動(dòng)范圍大。從表7中可以看出，我國(guó)軸承鋼的氧含量水平很不平衡，采用爐外精煉工藝氧含量都達(dá)到20106以下。目前我國(guó)軸承鋼管生產(chǎn)能力已有6～8萬(wàn)噸/年。除了軸承生產(chǎn)工藝落后以外，軸承鋼材品種結(jié)構(gòu)不合理也是原因。我國(guó)軸承鋼產(chǎn)量與之相近，但軸承產(chǎn)量只有8~9億套/年。在這方面與先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家相比差距較大，日本、瑞典、德國(guó)在70年代末的利用率已經(jīng)達(dá)到60~62％，而我國(guó)到目前為止還不到40％。從量方面看，我國(guó)軸承鋼產(chǎn)量已達(dá)60萬(wàn)噸左右，實(shí)際上2000年軸承鋼產(chǎn)量已達(dá)80萬(wàn)噸，躍居世界軸承鋼生產(chǎn)大國(guó)行列，日本大體穩(wěn)定在60萬(wàn)噸，瑞典SKF公司70萬(wàn)噸。上五建成了100tEAF－100tLF＋VD－CC－連軋等現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝路線，其中主體設(shè)備達(dá)到了90年代國(guó)際水平，預(yù)計(jì)不久的將來(lái)我國(guó)軸承鋼的生產(chǎn)，將要躍上一個(gè)新的臺(tái)階，主要質(zhì)量指標(biāo)將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。特別是通過(guò)近十幾年來(lái)積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不斷更新工藝裝備及工藝技術(shù)，在質(zhì)量上有了新的飛躍，品種結(jié)構(gòu)上也有一定的改善，尤其是在提高鋼的純潔度和改善鋼的碳化物均勻性方面取得了不少進(jìn)步，目前我國(guó)爐外精煉軸承鋼已占軸承鋼總產(chǎn)量的60%以上，大冶特殊鋼股份有限公司與上鋼五廠80年代末已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了100%爐外精煉。到目前為止，還沒(méi)有一篇文章報(bào)道，徹底解決了軸承鋼連鑄坯的中心碳偏析問(wèn)題。1986和1991年在ASTM舉辦的軸承鋼國(guó)際會(huì)議上，很多廠家就主張連鑄。但也有人認(rèn)為連鑄軸承鋼材不適用于制造滾動(dòng)體。日本和德國(guó)的一些特殊鋼公司在70年代末，80年代初期開(kāi)始采用連鑄機(jī)生產(chǎn)軸承鋼。最近十幾年來(lái)，隨著鋼水二次精煉、保護(hù)澆注、電磁攪拌和二次冷卻技術(shù)的發(fā)展?？傊疄榱吮ＷC長(zhǎng)時(shí)間充分?jǐn)嚢瑁a(bǔ)償其溫降，精煉爐必須具備加熱功能。感應(yīng)攪拌除了設(shè)備昂貴外，對(duì)于促進(jìn)鋼渣反應(yīng)也不那么有效。 (5)攪拌鋼液、鋼包加熱為了改善精煉過(guò)程中物理化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌必不可少，在各種爐外精煉裝置中，為了加強(qiáng)脫氧和去除夾雜，廣泛使用吹氬攪拌和電磁感應(yīng)攪拌(當(dāng)然也包括RH的循環(huán)攪拌)方法。因此，為了提高鋼的純凈度，必須在精煉前預(yù)先采用鋁沉淀脫氧。山陽(yáng)特殊公司采用無(wú)渣出鋼后，10－6。 (1)爐子大型化 由電爐或轉(zhuǎn)爐提供粗鋼水，爐子容量大，減少了與耐火材料之間的接觸，大大提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。VD、RH都與電爐合金加料系統(tǒng)相連，合金可以在控制的加料速度下無(wú)阻斷地連續(xù)加入鋼包。第三次改造(1986年)，第三次改造的特點(diǎn)是設(shè)備的現(xiàn)代化，工序合理化。第二次改造(1983年)，主要增加了鋼包加熱裝置LF爐，降低了出鋼溫度(加熱裝置的建設(shè)利用了退役電弧爐的爐蓋、電極和變壓器，投資費(fèi)用不大)?？颂敳摴?Sirgen廠有100tUHP電弧爐三座，全部鋼液經(jīng)連鑄機(jī)鑄成265mm135mm坯，年產(chǎn)特殊鋼800,000t ,其中可熱處理鋼35%，表面硬化鋼30%，彈簧鋼15%，冷、熱鍛造鋼8%，軸承鋼7%，其它如工具鋼5%，克虜伯鋼公司對(duì)煉鋼和精煉工藝作過(guò)三次改造。近期從日本訪問(wèn)歸來(lái)的人講，山陽(yáng)特殊鋼公司的電弧爐已擴(kuò)大到150t，該公司爐外精煉工藝模式可以描繪成：90tUHP(150tUHP)EBT出鋼LFRHCC(三流370470mm坯)，表4是該公司軸承鋼的質(zhì)量水平。表4 山陽(yáng)公司SUJ2鋼的氧含量及夾雜物評(píng)級(jí)n氧含量106夾雜物分類(ASTME45D法)數(shù)據(jù)來(lái)源ABCD 細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗550.00傾動(dòng)式出鋼[6,21]70000偏心爐低出鋼[6,21]34~～0～0～0～00000~00~進(jìn)口山陽(yáng)SUJ2鋼材質(zhì)量檢驗(yàn)證書(shū)8～～00～00000000實(shí)測(cè)SUJ2鋼材 圖10 山陽(yáng)軸承鋼氧含量的變化圖9 日本山陽(yáng)全程保護(hù)澆注示意圖第四階段：1986年將電弧爐傾動(dòng)式出鋼改造成偏心爐底出鋼，106(偏心底出鋼與傾動(dòng)式出鋼相比，106)。 表3 SKF公司SKF3鋼的氧含量及夾雜物評(píng)級(jí)n氧含量106夾雜物分類 (ASTM E45D法)數(shù)據(jù)來(lái)源 ABCD 細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗細(xì)粗68～——0～0～00000000文獻(xiàn)[2,4]39～～～～0000000000進(jìn)口SKF3鋼質(zhì)量檢驗(yàn)證書(shū)2～～00～0000000000實(shí)測(cè)SKF3鋼材 第二階段：1968年從聯(lián)邦德國(guó)引進(jìn)RH裝置與60tEAF配合，真空度13Pa，軸承鋼氧含量
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