轴承钢中添加Ce抑制TiN复合夹杂物形成的合金工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109252087A(43)申请公布日2019.01.22(21)申请号201811319185.7C21C7/10(2006.01)(22)申请日2018.11.07(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人成国光黄宇王云鹏李世健代卫星杨亮苗志奇(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.C22C33/04(2006.01)C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/28(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称轴承钢中添加Ce抑制TiN复合夹杂物形成的合金工艺(57)摘要本发明涉及稀土合金技术领域，提供了一种在轴承钢中添加Ce抑制TiN复合夹杂物形成的合金工艺，该工艺初炼炉出钢时造预熔渣；LF精炼过程中造精炼渣；真空冶炼末期加入稀土Ce，加入量为0.15～0.75kg/(吨钢)；稀土Ce加入后对钢包底吹Ar软搅拌。本发明通过向轴承钢中添加稀土Ce，将钢中的MgAl2O4改质为特定类型的稀土氧化物(Ce2O3)或稀土氧硫化物(Ce2O2S)，抑制了凝固过程中TiN在MgAl2O4上的异质形核析出；所生成的稀土氧化物或稀土硫氧化物尺寸细小，硬度远低于MgAl2O4夹杂物；所获得的单质TiN夹杂物尺寸小、分布均匀，为提高轴承钢的疲劳寿命提供了新方法。CN109252087ACN109252087A权利要求书1/1页1.一种在轴承钢中添加Ce抑制TiN复合夹杂物形成的合金工艺，其特征在于，该工艺用于抑制轴承钢中MgAl2O4和大尺寸TiN复合夹杂物的形成，包括如下步骤：初炼炉出钢时造预熔渣；在LF精炼过程中造精炼渣；真空冶炼末期加入稀土Ce，稀土Ce的加入量为0.15～0.75kg/(吨钢)；稀土Ce加入后，对钢包进行底吹Ar软搅拌。2.如权利要求1所述的合金工艺，其特征在于，造预熔渣时造渣剂的成分满足：ω(CaO)：40～50％、ω(MgO)：5～10％、ω(Al2O3)：30～40％、ω(SiO2)：5～10％、ω(CaF2)：1～3％、ω(TiO2)<0.1％，预熔渣量为8～12kg/(吨钢)，其中，ω为质量分数。3.如权利要求1所述的合金工艺，其特征在于，所述精炼渣的成分如下：ω(CaO)：50～58％、ω(MgO)：5～10％、ω(Al2O3)：15～30％、ω(SiO2)：5～15％、ω(CaF2)：1～3％、ω(TiO2)<0.05％，精炼渣量为18～25kg/(吨钢)。4.如权利要求1所述的合金工艺，其特征在于，稀土Ce的加入方式为10-20mm的块状投入或外包裹纯铁皮的稀土包芯线喂入。5.如权利要求1-4任一项所述的合金工艺，其特征在于，真空冶炼末期加入稀土Ce之后，钢液中的元素成分如下：ω[C]0.95～1.05％、ω[Si]0.2～0.3％、ω[Mn]0.3～0.4％、ω[Cr]1.4～1.65％、ω[S]0.001～0.003％、ω[Al]0.012～0.020％、ω[O]0.0005～0.0010％、ω[Ca]<0.0005％、ω[Mg]0.0003～0.0008％、ω[Ce]0.003～0.015％、ω[Ti]0.0008～0.0015％、ω[N]0.003～0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，ω为质量分数。6.如权利要求5所述的合金工艺，其特征在于，加入稀土Ce后的钢液中，O、S和Ce的质量分数满足Ce/(O+S)＝1～5。7.一种稀土轴承钢，其特征在于，化学成分为：ω[C]0.95～1.05％、ω[Si]0.2～0.3％、ω[Mn]0.3～0.4％、ω[Cr]1.4～1.65％、ω[S]0.001～0.003％、ω[Al]0.012～0.020％、ω[O]0.0005～0.0010％、ω[Ca]<0.0005％、ω[Mg]0.0003～0.0008％、ω[Ce]0.003～0.015％、ω[Ti]0.0008～0.0015％、ω[N]0.003～0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质元素，其中，ω为质量分数。8.如权利要求7所述的稀土轴承钢，其特征在于，所述稀土轴承钢采用初炼、LF精炼、真空处理的工艺，在真空处理后期加入稀土Ce。9.如权利要求8所述的稀土轴承钢，其特征在于，所述稀土轴承钢用如权利要求1-5任一项所述的合金工艺制得。10.如权利要求7所述的稀土轴承钢，其特征在于，所述稀土轴承钢中，O、S和Ce的质量分数满足Ce/(O+S)＝1～5。2CN109252087A说明书1/7页轴承钢中添加Ce抑制TiN复合