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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明属于特殊钢冶炼技术领域，公开了一种提高轴承钢真空自耗重熔铸锭洁净度的方法。所述的轴承钢成分以质量百分比计，组分含量：C0.60％‑1.10％，Si≤0.45％，Mn≤0.60％，Cr3.50％‑5.30％，Mo3.75％‑4.80％，Ni≤0.30％，V0.60％‑1.20％，Cu≤0.30％，Co≤0.35％，W≤0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为铁。包括以下步骤：1真空感应熔炼VIM制备低缩孔率自耗电极；2自耗电极预处理；3电极正装焊接；4根据熔池流动情况调节外部线圈磁场强度；5VAR熔速‑气冷压力联动调节控制夹杂分布；6车削去除铸锭最外层富集夹杂物的部分。本发明从电极制备、预处理、熔池流动控制和夹杂物分布控制的角度入手，解决真空自耗铸锭的洁净化问题，能够有效提高产品洁净度。

主权项：1.一种提高轴承钢真空自耗重熔铸锭洁净度的方法，其特征在于，步骤一：真空感应熔炼VIM制备低缩孔率自耗电极1将制作轴承钢的单质原料按成分配比加入坩埚，确认炉内气密性后开始熔炼；抽真空至50Pa以下，升温至炉料完全熔化后加入C作为脱氧剂；2控制钢液温度在液相线以上100℃，保温30分钟完成精炼；3精炼后，通入氩气加压至50kPa，加入稀土镁合金进行二次精炼；稀土镁合金中，Ce与Mg含量比为10:1-15:1，控制Ce加入量不超过0.01％；合金完全熔化后，在液相线以上200℃保温25分钟，确保钢液温度一致；4浇注前，将流槽和钢模预先加热并分别在800℃和300℃保温20分钟，铸锭浇注速度VVIM的数值大小为：VVIM＝7.23×10-10ρπd31式中，浇注速度单位kgmin，ρ是合金密度kgm3的数值，d是VIM锭模内径毫米数；步骤二：自耗电极预处理VIM铸锭脱模后进入退火炉，退火炉起始温度为400℃，经4h升温至1000℃保温6.5h，再经10h降温至650℃，最后经4h降温至350℃空冷，结束退火过程；降至室温后对铸锭进行去头处理，不同锭型切除相应长度L，计算公式为： 公式2中，L为锭头切除部分的毫米数，d是VIM锭模内径毫米数，VVIM是感应炉浇注速度；步骤三：电极正装焊接将预处理后的VIM铸锭表面车光打磨，吊装焊接到自耗辅助电极上，电极采用正装方式，即将VIM铸锭的锭头部分与辅助电极相连；步骤四：根据熔池流动情况调节外部线圈磁场强度在VAR水冷坩埚外部增设水平线圈，提供与自感磁场方向相反的磁场，通过炉顶实时监测系统观察熔池情况，动态调节磁场强度保证熔体在熔池表面沿半径向边缘流动；步骤五：VAR熔速-气冷压力联动调节控制夹杂分布自耗电极的填充比在0.6-0.8之间；电极安装好后，抽真空检查装置气密性，漏气率≤0.13pamin可进行熔炼，真空度控制在0.5pa以下，开始通电引弧，初期利用大电流快速熔化电极制造熔池，电流稳定后控制熔速，熔速数值V为： 公式3中，熔速单位为kgmin；d为自耗电极直径毫米数；a是填充比，表示自耗电极直径与铸锭直径之比；电流稳定后从结晶器底部通入氩气，气压数值P为： 根据公式4求得压力数值大小，单位是Pa；公式4中，V为熔速数值；当剩余电极质量为初始总重的5％时进入热封顶阶段，降低电流缩减熔速，熔速降至0.2kgmin以下断电炉冷；步骤六：车削去除铸锭最外层富集夹杂物的部分针对铸锭中不同工艺和夹杂物尺寸制定相应的切削制度，切除厚度h大小可描述为： 公式5中：h为需车削去除的夹杂物层厚度的毫米数；dc为夹杂物当量直径微米数值；V为熔速数值；d为自耗电极直径毫米数；定义参数Pn来表征夹杂物数量分布，其描述为: 公式6中，Nn是样本n中统计的夹杂物数量，n＝1，2，3。

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