S8Cr4Mo4V钢是一种新型的高碳轴承钢,由于其具有较高的纯度要求(如[O]≤7μg/g,Ti≤40μg/g)及较严格的碳化物级别要求(低于5级),故使得该钢种的使用寿命得到大幅度提高,该钢在某发动机的重要部件上得到了广泛应用。为了更好地满足其各项性能,科研人员通过在钢中添加不同含量的Mg,改善了碳化物的形态和分布,而且还使碳化物级别大幅降低,提高了该钢的高温塑性及热加工温度。
试验钢采用双真空冶炼生产,真空感应炉冶炼浇铸Φ250mm电极棒→退火→真空自耗炉重熔Φ406mm锭→退火、扒皮→中切→锻造Φ90mm线材和110mm方坯→轧制成Φ55mm、Φ50mm。试验采用3种不同Mg含量的试样分别进行生产。
在退火后的3组Φ406mm自耗锭上分别切取30mm厚的试片,在1/4处切取200mm×200mm金相试片,同时沿直径方向切取高温拉伸试样加工成Φ5mm的高温拉伸试样,在高温拉伸机上分别进行950、1000、1025、1050、1075℃高温瞬时拉伸试验,并对其组织进行金相观察。最后,分别对锻造成品Φ90mm线材及轧制成品Φ55mm、Φ50mm碳化物级别、高倍夹杂物及低倍组织进行测定。
试验结果表明:(1)向S8Cr4Mo4V钢中添加适量的金属Mg可改善碳化物的形态分布,可提高钢的热塑性(达50%~70%),同时使钢的塑性区推向更高温度。(2)采用镦拔工艺加大锻比法,可使生产成本提高,而通过向S8Cr4Mo4V钢中添加Mg,既可保证改善碳化物形态,不会恶化钢的冶金质量,而且不会使成本升高,是一种理想的方法。