·766 工程科学学报，第41卷，第6期 a 80 ☑w(Re-0 b ☑r(Re-0.0170% 目w(Re)=0.0237% (Re=0.0424% 40 20 ☑ 3.5-5um 5-10um ≥10μm 35-5um 510um ≥10μm 夹杂物尺寸 夹杂物尺寸 100 e ☑Re=0 ☐(Re)=0.0401% Re=0.0908% 2☑ 3.5-5m 5-10um ≥10μm 夹杂物尺寸 图2镁质量分数相近、不同稀土含量时夹杂物的分布.(a)r(Mg)=(7~10)×106:(b)世(Mg)=(16~17)×10~6:(c) n(Mg)=(31-34)×10-6 Fig.2 Distribution of inclusions in steel containing different mass fractions of rare earth:(a)(Mg)=(7~10)10;(b)(Mg)= (1617)×10-6:(c)w(Mg)=(31~34)×10-6 100 析可以看出，在钢中镁含量相近时，随着稀土含量的 Z☑wMg=16x10 增加，夹杂物得以细化，特别是大颗粒的夹杂物含量 目w(Mg=31x10 明显降低，这对改善轴承钢的疲劳寿命至关重要，即 使基体中存在大量的微小夹杂物.同理，在稀土含 量相近的情况下，增加钢中的镁含量也有利于大颗 粒碳化物的改善.从己进行的8组实验结果可以发 现，钢中镁质量分数为3.4×10-5、稀土为0.0908% 2 时，夹杂物改善效果最佳，然而夹杂物是否随着镁、 稀土含量的增加进一步细化则有待于更深入的 3.5-5μm 5-10um ≥10μm 研究. 夹杂物尺寸 2.2稀土镁处理后夹杂物成分的变化规律 图3w(Re)✉0.04%时不同Mg含量时夹杂物的分布 在稀土一镁处理后，钢中的小尺寸夹杂物占比 Fig.3 Distribution of inclusions in steel containing different magne- 明显增大，并且钢中夹杂物的类别也有明显改变，对 sium with w (Re)=0.04% 钢中不同种类的夹杂所占比进行统计，如表3、表4 常，一个轴承件的破坏，往往是由许多夹杂物中的一 所示. 个大型夹杂物引起，这个意义上说，夹杂的尺寸和 图4为钢中稀土、镁含量不同时所形成的不同 分布对疲劳寿命影响最大 种类的夹杂物变化 因此，在钢铁治炼过程中，控制钢中大颗粒夹杂 从图4可以看出，当仅采用Mg处理时，夹杂物 物的数量、避免夹杂物的聚集更加重要.从上述分 主要是AL,03、MnS、MnS-Mgs及Al-Mg-Mn-S0工程科学学报，第 41 卷，第 6 期 图 2 镁质量分数相近、不同稀土含量时夹杂物的分布 . ( a) w( Mg) = ( 7 ～ 10) × 10 － 6 ; ( b) w( Mg) = ( 16 ～ 17) × 10 － 6 ; ( c) w( Mg) = ( 31 ～ 34) × 10 － 6 Fig． 2 Distribution of inclusions in steel containing different mass fractions of rare earth: ( a) w( Mg) = ( 7 ～ 10) × 10 － 6 ; ( b) w( Mg) = ( 16 ～ 17) × 10 － 6 ; ( c) w( Mg) = ( 31 ～ 34) × 10 － 6 图 3 w( Ｒe) ≈0. 04% 时不同 Mg 含量时夹杂物的分布 Fig． 3 Distribution of inclusions in steel containing different magne￾sium with w( Ｒe) ≈0. 04% 常，一个轴承件的破坏，往往是由许多夹杂物中的一 个大型夹杂物引起，这个意义上说，夹杂的尺寸和 分布对疲劳寿命影响最大． 因此，在钢铁冶炼过程中，控制钢中大颗粒夹杂 物的数量、避免夹杂物的聚集更加重要． 从上述分 析可以看出，在钢中镁含量相近时，随着稀土含量的 增加，夹杂物得以细化，特别是大颗粒的夹杂物含量 明显降低，这对改善轴承钢的疲劳寿命至关重要，即 使基体中存在大量的微小夹杂物． 同理，在稀土含 量相近的情况下，增加钢中的镁含量也有利于大颗 粒碳化物的改善． 从已进行的 8 组实验结果可以发 现，钢中镁质量分数为 3. 4 × 10 － 5、稀土为 0. 0908% 时，夹杂物改善效果最佳，然而夹杂物是否随着镁、 稀土含量的增加进一步细化则有待于更深入的 研究． 2. 2 稀土--镁处理后夹杂物成分的变化规律 在稀土--镁处理后，钢中的小尺寸夹杂物占比 明显增大，并且钢中夹杂物的类别也有明显改变，对 钢中不同种类的夹杂所占比进行统计，如表 3、表 4 所示． 图 4 为钢中稀土、镁含量不同时所形成的不同 种类的夹杂物变化． 从图 4 可以看出，当仅采用 Mg 处理时，夹杂物 主要 是 Al2O3、MnS、MnS--MgS 及 Al--Mg--Mn--S--O · 667 ·