轴承钢针孔状疏松成因分析及应对措施

王　超，孙建设，张同方

（山东寿光巨能特钢有限公司，山东 寿光262711）

1　前言

山东寿光巨能特钢有限公司前期生产的GCr15轴承钢经轧制成圆钢后，酸浸低倍组织检验时发现材料横截面存在形如针孔、大小不一的暗色孔洞。为分析该缺陷成因，取直径63 mm圆轴承钢制备金相试样，用光学显微镜和扫描电镜观察组织和组织间的夹杂物形貌，并进行能谱分析。通过分析找出缺陷形成原因，并提出了工艺改进措施，取得了良好的效果。

2　缺陷形成原因分析

2.1　工艺流程

轴承钢的生产工艺流程：80 t顶底复吹转炉冶炼（铁水80%+优质废钢）→80 t LF炉外精炼→VD真空脱气→R12 m五机五流连铸机连铸生产180 mm×220 mm连铸坯→热送（冷送）→二轧线推钢式加热炉加热5 h→高压水除鳞→Φ650轧机粗轧→Φ550×4/Φ450×2机架轧机连轧→热锯锯切→冷床收集→入坑缓冷→出坑表面检查。

2.2　缺陷宏观形貌

钢材成分见表1，钢材针孔状一般疏松形貌见图1。由图可见，一般疏松如果按照缺陷密集程度评级并不严重，但是低倍样表面散布明显（直径大）的黑点。

表1　GCr15钢化学成分控制范围

首先在孔洞处沿轧制方向剖开后进行非金属夹杂物检验，夹杂物宏观形貌见图2，缺陷近表面位置因盐酸腐蚀呈现较深的孔洞，孔洞根部沿轧制方向见大量夹杂物，延伸长度约27 mm。

图1　Φ63 mm轴承钢疏松宏观形貌（1.5级）

图2　GCr15钢针孔疏松处剖开后夹杂物全貌（多图拼接）

2.3　扫描电镜及能谱分析

在扫描电镜下，对低倍组织上出现的针孔状疏松逐一进行观察并进行能谱分析，电镜下的典型形貌特征及能谱分析结果见图3、表2。……