改善高碳铬轴承钢碳化物均匀性研究

液析碳化物是轴承钢中最有害的碳化物,可通过扩散退火将其消除或减少。为了消除液析碳化物并改善碳化物的均匀性,对GCr15轴承钢连铸坯进行了分别加热至1200、1230、1250和1280℃保温0.5、1和3 h空冷的扩散退火。对铸坯不同部位以及由铸坯轧制的粗轧坯和线材进行了金相检验和能谱分析。结果表明:液析碳化物集中在连铸坯中心,80%的液析碳化物尺寸为20~80μm,为(Fe,Cr)_(3)C和少量(Fe,Cr)_(7)C_(3);线材中带状和网状碳化物主要源于液析碳化物;扩散退火温度越高、时间越长,能溶解的碳化物尺寸越大;随着退火时间的增加,碳化物溶解速率下降;GCr15等高碳铬轴承钢合适的扩散退火工艺为1250℃保温3 h空冷。

钢液环境对Ti-O团簇形貌影响的分子动力学模拟

钢中细小、弥散分布的钛氧化物可以诱导晶内铁素体的形成,提高钢的力学性能。通过分子动力学方法模拟研究了Ti-O团簇长大演化成为钛氧化物的过程,并探究了钢液环境与空位对Ti-O团簇形貌的影响。结果发现:在真空中以球状结构稳定存在的Ti-O团簇在钢液中呈蠕虫状或树枝状。通过比较低能Fe原子在Ti-O团簇周围和钢液中的分布,发现在团簇内O原子周围0.25~0.30 nm范围内Fe原子出现聚集,说明钢液中Fe原子对Ti-O团簇中的O原子产生作用,使Ti-O团簇形貌发生变化。空位易在距离Ti-O团簇表面0.45 nm范围内聚集,空位扩散加速了Ti-O团簇的碰撞长大。