稀土Ce对GCr15轴承钢中液析碳化物的影响

作     者：陈楠 汪宙 陈爽 李继文 CHEN Nan;WANG Zhou;CHEN Shuang;LI Jiwen

作者机构：河南科技大学材料科学与工程学院河南洛阳471023 金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心河南洛阳471023 有色金属新材料与先进加工技术省部共建协同创新中心河南洛阳471023 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2025年第39卷第2期

页      面：198-203页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河南省科技攻关项目(222102230033) 国家自然科学基金(52204343) 

主　　题：GCr15轴承钢 液析碳化物 稀土Ce 微观形貌 

摘      要：随着我国高端装备制造业的飞速发展,高端轴承钢材料的需求与研发日益迫切。目前GCr15轴承钢是应用最为广泛的高碳铬轴承钢之一,随着轴承钢洁净度的不断提高,液析碳化物对轴承钢性能的影响及其调控显得愈发重要。因此,本工作通过向GCr15轴承钢中添加稀土Ce,研究其对轴承钢液析碳化物的影响及细质化调控机理。采用Thermo-Calc软件对GCr15轴承钢凝固过程中液析碳化物的析出行为进行热力学分析,利用XRD、OLS5100激光共聚焦显微镜、SEM-EDS等对GCr15轴承钢中液析碳化物的组成及微观形貌进行分析。结果表明,GCr15轴承钢中的液析碳化物类型主要为M_(3)C、M_(7)C_(3)和M_(3)C_(2);适量添加稀土Ce可以明显降低液析碳化物数量和缩小尺寸,当GCr15轴承钢中稀土Ce含量为320×10^(-6)时,液析碳化物面积占比和最大尺寸分别降低了3.22%和16.21μm。此外,随着稀土Ce含量的增加,液析碳化物的形核核心由MnS和Al_(2)O_(3)夹杂转变为尺寸较小的Ce-O-S稀土化合物,从而达到细质化调控液析碳化物的目的。