钢铁研究学报

作者：张国磊^1,2, 郭云飞^1,2, 韩鹏^1,2, 张重阳^1,2, 成国光³, 张涛³

单位：1.智能采矿装备技术全国重点实验室,山西太原030032;；2.山西太重智能采矿装备技术有限公司,山西太原030032;；3.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京100083

关键词：GCr15SiMn钢,洁净度,Al含量,高温反应,热力学

基金：山西省创新生态服务支撑专项-创新平台基地建设专项资助项目(202404010911010Z)

通过高温反应试验和热力学计算,研究了不同铝含量对GCr15SiMn轴承钢洁净度的影响。无覆盖剂Al-O平衡试验表明:当Al质量分数超过0.01%时,钢中TO质量分数稳定在5×10^-6,典型夹杂物为细小的Al₂O₃,表明此时氧含量完全由Al脱氧反应控制;而当Al质量分数小于0.01%时,钢中出现5 μm以上的SiO₂-MnO-Al₂O₃大尺寸夹杂物。因此,确保Al质量分数在0.01%以上对于提升钢洁净度至关重要。渣-钢反应试验结果进一步表明:初始Al_s质量分数为0.02%,在达到钢-渣平衡时,钢中硅含量和炉渣SiO₂变化最小,钢-渣反应体系较为稳定,能够有效控制钢中的氧含量和钙含量,钢中[O]质量分数为8×10^-6,[Ca]质量分数为2×10^-6。以上结论对渣-钢热力学平衡模型结果进行了验证,对冶炼高洁净化GCr15SiMn轴承钢具有重要指导意义。

来源：2025年第8期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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