1.前言 高C轴承钢(JIS标准中的牌号为SUJ2)中所生成的巨大C化物与夹杂物一样,是轴承疲劳寿命低下的重要原因之一。为了防止其生成,查明了连铸高C 化物的生机理,并对防止其生成的措施进行了研究。 2.巨大C化物的生成机理 连铸材上的巨大C化物是连铸坯中心偏析和V形偏析部在凝固时析出的Fe3C型共晶C化物,且到成品轧材上也不固溶而残存下来。因此,调查了所观察到的连铸坯中心偏析部的大型C化物形态和组成,以及中心和V型偏析晶粒部的C、Cr等溶质的平均浓度。 从连铸坯的中心偏析晶粒界面上发现存在板状的巨大白色C化物,其周围存在共晶反应特有的层状相。经一步用EPMA(电子探针)分析而认为此白色板状C化物的组成为(Fe,Cr)2.7C,即使在成品轧材上所观察到的,也基本上是Fe3C型C化物。并且,由低倍偏析模型推定可知,形成SUJ2中心偏析晶粒的富集钢液的C、Cr含量,是残余钢液成分在凝固的很早阶段到达Fe-Cr-C三元系的r-(Fe,Cr)3C-L共晶线时,从共晶反映结晶出来的。 3.防止巨大C化物析出的措施 实验研究和生产实际表明,为了防止上述巨大C化物的生成,除了对连铸坯进行均热扩散处理之外,最为要紧的措施是在钢液进行连铸是进行低温浇铸及电磁搅拌和凝固末端轻压下,以防止富集钢液聚集而产生中心和V形偏析。上述防止偏析的对策出能抑制巨大C化物的生成之外,还能缩短连铸的均热扩散处理时间。 为了查明在连铸坯中巨大C化物在均热扩散中的消失行为,首先是从连铸坯中心偏析部取样进行了均热扩散处理实验研究;然后用Cr的固定内扩散模型解析了巨大C化物消失的限制性环节。结果表明,固相内的扩散温度越高,C化物消失速度有越快的倾向;但若扩散温度过高,C化物的尺寸就会因四周偏西部的熔融而粗大化。 因此,在确认了Cr在连铸坯上固相内的扩散决定了巨大化物的消失速度的基础上,应以不造成C化物粗大的上限温度进行均热扩散处理,以在短时间内消除连铸坯中的巨大C化物。
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