常見問題
近來,隨著高速旋轉和小型化的要求越來越高,因此對軸承性能提出了更高的要求。特別是汽車工業(yè)的減小汽車尺寸和降低燃料消耗對此有極高的需求少办。另一方面,電子工業(yè)也要求有非常小的軸承以利于節(jié)約能源和當電子儀器更小時沒有震動诵原。
盡管軸承的使用要求越來越高英妓,但也要求其使用壽命比以前更長。但是狠寒,由于軸承滾珠偶爾發(fā)生剝落谭扑,因此延長軸承使用壽命非常困難。為了滿足用戶日益嚴格的要求办樟,就必須通過減少鋼中的氧化物和氮化物夾雜來提高鋼的潔凈度。
對于更潔凈的鋼來說吟筷,采用傳統(tǒng)的ASTM方法分析疲勞壽命與鋼的潔凈性關系非常困難疟骤,因此就需要新的夾雜物測定方法。
一冲驶、軸承用超潔凈鋼生產(chǎn)技術
1陨梅、超潔凈鋼的生產(chǎn)
超潔凈鋼除了采用更嚴格的精練工藝以使氧化物和氮化物夾雜最小化外,其生產(chǎn)工藝與普通鋼相同杖扫。
經(jīng)鐵水預處理充分脫磷和脫硫的鐵水在轉爐中進行脫碳處理押强。轉爐渣是一種氧化渣。為了減少氧化物夾雜煎喘,爐渣被切斷溜棉,因而使氧化物夾雜不會流入鋼包中。在精煉(加熱卫漫、脫氣)和連鑄時菲饼,鋼水被比平常更嚴的惰性氣體屏蔽以防止與空氣接觸發(fā)生二次氧化。在精煉過程中列赎,由于渣的堿度非常高宏悦,鋼水經(jīng)充分攪拌,使氧化物夾雜(主要是三氧化二鋁)上浮進入渣中包吝,因此饼煞,鋼變得更潔凈,只有很少量的夾雜。
要減少氮化物夾雜砖瞧,就必須使鋼中的鈦含量最小息堂。鈦主要來源于鐵合金,特別是用于調(diào)整鋼化學成分的鉻鐵芭届。通常储矩,鉻鐵在鋼包精煉過程中添加到鋼水中。由于鋼水中的氧含量非常低褂乍,因此以氧化鈦的形式(二氧化鈦)去除鈦非常困難持隧。
2、超潔凈鋼的性能
在超潔凈鋼52100中粟五,氧含量可以控制到平均4.1ppm腕浴,鈦含量平均為6.0ppm。超潔凈鋼52100的疲勞壽命與有關對比試驗的鋼相比条焙,L10更高阅六。此外,還采用了許多檢測方法對超潔凈鋼與普通鋼的潔凈性進行了對比漂熙。通過對比發(fā)現(xiàn)芒单,超潔凈鋼的潔凈性與普通軸承鋼并沒有很大差異,然而超潔凈鋼的疲勞壽命要遠長于普通鋼袖况。
二抗躺、鋼中夾雜物的新測定方法
由于超潔凈鋼有非常低的氧含量,因此采用傳統(tǒng)的ASTM測試方法對氧含量和夾雜物進行測定不能給出與疲勞壽命很好的對應關系抢驴。為此蛀篓,試驗了電子束熔煉以測定潔凈鋼中的夾雜物。因此開發(fā)了酸溶解方法以檢測小的夾雜物和檢測夾雜物數(shù)量做身。
酸溶解方法包括溶化被檢測的材料以分離出夾雜物丸爵。富含三氧化二鋁的夾雜物可以被分離出來,但是汁咏,氧化鈣夾雜物不能檢測出來亚斋,原因是其在酸中溶解。
首先攘滩,30~100g的樣品在硝酸中溶解并加熱到90℃伞访。在冷卻后對溶液進行過濾,過濾器中的殘留物作為夾雜物被分離轰驳。過濾器網(wǎng)格尺寸為10目厚掷,尺寸大于10目的夾雜物留在過濾器中。用掃描電鏡對夾雜物進行觀察级解,用電子探針顯微分析方法對夾雜物進行分析冒黑。
通過采用這些方法,可以檢測到大量的夾雜物,而且可以避免碳化物的影響抡爹。通過采用酸溶解的方法掩驱,研究人員可以檢測氧含量低于9ppm、用于疲勞壽命試驗的試樣冬竟。檢測結果表明欧穴,超潔凈鋼中的夾雜物數(shù)量和夾雜物最大尺寸分別少于和小于普通鋼材。當氧含量均低于9ppm時悟津,酸溶解方法也可以測定超潔凈鋼與普通鋼潔凈性的差異山椎。