電磁攪拌作用下軸承鋼凝固組織形態(tài)演變的研究.pdf

1、軸承鋼具有較高的硬度、耐磨性、接觸疲勞強度和彈性極限，良好的沖擊韌性、斷裂韌性、防銹性能和冷熱加工性能。世界公認，軸承鋼的水平是衡量一個國家冶金水平的標志。鑄坯組織內部碳偏析等缺陷造成軸承鋼局部強度或硬度較正常組織低，使鋼的疲勞強度降低，導致零件在使用中過早地發(fā)生疲勞損壞。因此，提高鑄坯凝固組織質量成為軸承鋼生產中的一個重要任務。
　　電磁攪拌具有減少或消除中心偏析與疏松，加速過熱耗散，提高等軸晶率，減少鋼中有害元素等優(yōu)點。但電磁

2、攪拌對攪拌位置敏感、位置靈活性差;二冷區(qū)電磁攪拌易出現(xiàn)白亮帶。
　　本研究主要通過澆注截面為100×100mm軸承鋼小方坯，在軸承鋼凝固過程中的不同時間段施加電磁攪拌的方法，對軸承鋼凝固組織進行取樣分析。通過對枝晶顯示情況、冷卻速度、滲透率和碳偏析檢測情況的研究，探討了電磁攪拌對軸承鋼凝固組織的影響規(guī)律。
　　本實驗條件下，主要得出以下結論:
　　(1)軸承鋼凝固組織由外向內分為表面細晶粒區(qū)、柱狀晶區(qū)和等軸晶區(qū)。電磁攪

3、拌加入時間不同，表面細晶區(qū)比率一般變化很小，為13.5％左右;結晶器攪拌可以有效的阻止柱狀晶的生長，促進細小等軸晶的形成，柱狀晶區(qū)比率由無攪拌時的69.11％降到31.79％;等軸晶區(qū)比率由無攪拌時的17.75％增加到52.12％。
　　(2)一次枝晶臂寬度約為145μm，隨凝固向中心的推進，無明顯的粗化，有無電磁攪拌對其影響較小。結晶器電磁攪拌可有效降低一次枝晶臂間距，二冷區(qū)攪拌時，一次枝晶臂間距突然增大35％，而后迅速降低。<

4、br>　　(3)二次枝晶臂在凝固的過程中出現(xiàn)明顯的粗化，電磁攪拌加入的時間越晚，粗化率(KC)越大。粗化率由無攪拌時的2.52逐漸降低到結晶器攪拌時的1.76。
　　(4)冷卻速度(ε)越高，局部凝固時間(τ)越短，二次枝晶臂間距（d2）越小。二次枝晶臂間距越小，滲透率（Kp）越小，碳偏析指數(shù)（C偏）越低。
　　(5)末端電磁攪拌（3.0min時）參數(shù)為350A/12Hz，電磁力達到536.99 N·m-3，液芯寬度為37m