XDC04010900-发表研究论文：稀土Ce对GCr15轴承钢中非金属夹杂物变质规律研究

轴承钢中非金属夹杂物的种类、形状、数量和尺寸是影响其疲劳寿命的重要因素。本文采用真空感应熔炼（VIM）+真空自耗电弧重熔（VAR）双联真空冶炼工艺制备了不同稀土Ce元素含量的GCr15轴承钢，研究了稀土Ce元素变质非金属夹杂物的规律。结果表明，未添加稀土Ce元素的钢样品中非金属夹杂物主要包括MnS、Al2O3和铝硅酸盐，当稀土Ce元素含量为0.005和0.013 wt.%时，夹杂物圆形度较好，主要分布在0.6~0.8范围内，但相较而言，前者数量少，尺寸较大，后者数量多，尺寸较小。继续提高稀土Ce元素含量到0.081 wt.%，轴承钢中夹杂物圆形度波动范围变大，且数量急剧增加。综合显微结构表征、夹杂物统计数据和热力学计算结果可以确定，随着稀土Ce元素含量增加，稀土夹杂物生成序列为Ce2O2S/Ce-S、Ce-As/Ce-P/Ce-As-P、Ce-C。稀土元素对不同非金属夹杂物的变质机制也不尽相同。稀土Ce通过与Al2O3发生化学反应使其数量减少，通过与钢液中的S反应，降低S元素浓度，从而减少甚至消除MnS析出。