軸承是重要的機械基礎件,在大多數機械產品和工程結構中應用十分廣泛。它在很大程度上決定了裝備的精度、性能、壽命與可靠性,在國民經濟中占有極其重要的地位。軸承鋼中的夾雜物控制一直是軸承鋼研發過程中的重點,控制軸承鋼中的大顆粒球狀夾雜物即Ds類(≥13μm)更是軸承鋼夾雜物控制的重中之重,不同直徑滾珠軸承疲勞壽命與Ds夾雜尺寸關系,可見Ds夾雜尺寸越大,其疲勞壽命越低,Ds夾雜的評級也是根據其尺寸決定。
科研工作者通過真空感應爐試驗,研究了軸承鋼VD流程冶煉過程爐渣對全氧和Ds類夾雜形成的影響,得出較為理想的渣系為中堿度渣系,其w(CaO)/w(SiO2)=3~4,w(CaO)/w(Al2O3)=1.6~1.8,可冶煉出w(T.O)<10×10-6且Ds夾雜控制好的軸承鋼。
通過對實際LF-VD流程冶煉軸承鋼夾雜物演變的分析,發現VD破真空結束后Ds夾雜大量增加,VD處理過程鋼渣充分混合,反應劇烈,導致鋼液增鈣,從而導致夾雜鈣含量增高,鋁酸鈣夾雜增多;最終成品中Ds夾雜主要為以下3類:中心不含硅的內生型Ds夾雜、周圍被MgO包裹的中包覆蓋劑卷入型Ds夾雜以及中心含有硅的精煉渣卷入型Ds夾雜。結合試驗研究和對Ds夾雜觀測結果,可從控制渣系、降低覆蓋劑卷渣和降低精煉渣卷入等方面控制Ds夾雜。