金属学报

作者：李闪闪, 陈云, 巩桐兆, 陈星秋, 傅排先, 李殿中

单位：1.中国科学院金属研究所 沈阳材料科学国家研究中心 沈阳 110016；2.中国科学技术大学 材料科学与工程学院 沈阳 110016

关键词：轴承钢,重熔凝固,液析碳化物,冷却速率,

基金：国家自然科学基金项目(52031013);中国科学院战略性先导科技专项子课题项目(XDC04040202);中国科学院青年创新促进会项目

为明确液析碳化物的形成与工艺的关系和产生机制,以及受添加稀土元素的影响,对添加稀土元素和未添加稀土元素的GCr15系连铸高碳铬轴承钢进行了不同冷却速率下的重熔凝固实验。试样凝固完毕后,采用OM、EPMA、SEM和XRD等表征和分析了铸态轴承钢中的液析碳化物的数量、面积、平均尺寸和化学成分等与冷却速率的关系,以及添加稀土元素的影响效果。结果表明,GCr15系轴承钢液析碳化物的类型为M3C型渗碳体,Cr含量较高,可达15% (质量分数)以上,并且随冷速增加,其数量明显增加。但是,当冷却速率较快时,初生奥氏体细化,同时因形成碳化物所需的C、Cr元素扩散时间减少,碳化物尺寸显著减小,且分布更加弥散均匀。通过对比分析添加稀土元素对凝固组织的影响,发现稀土元素有细化奥氏体进而细化液析碳化物的作用。根据不同冷速下液析碳化物的特点,提出了高碳铬轴承钢凝固过程一次碳化物形成的动力学机制。

来源：2022年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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