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浅述电渣钢(ESR)和双真空钢(VIM+VAR)

电渣钢、日本结构钢轴承钢等都是一直在持续发展的目标,从大炼铁开始,我国就一直很注重钢铁实业的发展,更多的是我们将会秉着高质量,良好服务,实惠价格。质量保证来服务我们的客户,我国的军用轴承钢发展较早,一直沿用前苏联的生产方法,在1961年已正式定标用电渣重熔轴承钢生产可靠性要求高的军用轴承和超精密轴承。遂后也用该方法生产高温轴承钢不锈轴承钢G95Cr18、重要的渗碳轴承钢等。电渣重熔不能有效地降低钢中的含氧量,但它可以大大改善夹杂物的状态与分布,使其细小弥散,大大降低夹杂物的有害作用,同时它使钢材致密度大大提高,结晶结构得到改善,碳化物不均匀性大大改善,所以电渣钢尽管氧含量较高,为(28~40)×10-6,相比碳素结构钢的碳含量还是要多一些,但其接触疲劳寿命及其可靠性仍很高。我国的电渣重熔技术与装备成熟稳定,故电渣重熔钢至今仍为重要轴承的首选材料。大冶钢厂采用真空脱气钢作电渣重熔阴极材料,并采用氩气保护电渣重熔,生产出含氧量低于15×10-6的航空发动机轴承钢,该钢已达到世界先进水平。
我国现在非常重视钢铁行业的发展,而碳素结构钢也是相对来说很发展速度很快,我国于1992~1996年结合提高航空发动机轴承寿命与可靠性的研究,开发了双真空轴承钢(VIM+VAR钢)。在此期间共开发出3种超纯净轴承钢供航空、航天、原子能等特别高要求环境下工作的轴承选用。这3种钢是:
(a) HGCr15钢 氧含量(4~7)×10-6(平均5×10-6);夹杂物总量是军甲钢ZGCr15(电渣钢)的25%;最大的氧化物颗粒直径<10μm(军甲钢15~20μm);碳化物细小均匀,最大颗粒0.9μm×1.2μm(军甲钢1μm×3.0μm);疲劳寿命L10比军甲钢的高48%~64%。
(b)HCr4Mo4V 氧含量(2.7~9.0)×10-6(平均5.2×10-6);夹杂物总量是电渣钢的33%;氧化物颗粒最大直径为5μm(电渣钢为11.95μm);未熔粗大碳化物比电渣钢的细小分散;常温接触疲劳寿命L10比电渣钢的高41%,200℃高温接触疲劳寿命L10比电渣钢的高34%。
 (c) H10Cr4Mo4Ni4V钢 此钢是借助国外成功的经验,研究开发的高温渗碳轴承钢。由于要降低低碳钢氧含量十分困难,研制的该钢氧含量为(6~11)×10-6(平均8×10-6,高于英国91年平均11×10-6的水平)。经合理优化渗碳热处理后,其高温(200℃)接触疲劳寿命L10比电渣钢Cr4Mo4V的高135%,常温L10高57%;300℃时的高温硬度比电渣钢Cr4Mo4V的高2HRC;常温断裂韧性K1c值比电渣钢Cr4Mo4V的高2倍。
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