軸承鋼中非金屬夾雜物作為冶金質(zhì)量的標(biāo)志之一，其類型、分布、尺寸和形態(tài)等對軸承鋼的性能有著重要的影響。在鋁脫氧的鎮(zhèn)靜鋼中，Al2O3和MnS是鋼中主要的非金屬夾雜物。不規(guī)則硬脆性的Al2O3夾雜物熱膨脹系數(shù)小于軸承鋼基體，在熱加工過程中易于劃傷基體，并在熱處理后造成應(yīng)力集中，嚴(yán)重惡化軸承鋼的接觸疲勞性能，降低其使用壽命。
科研工作者采用高潔凈度軸承鋼中加入高純RE的方法，研究不同RE含量對高潔凈度軸承鋼中夾雜物的影響。借助金相顯微鏡、SEM、EDS和Image-ProPlus軟件等觀察檢測和分析手段，對鋼中的夾雜物進(jìn)行了表征和分析。
結(jié)果表明，適量RE的加入可以變質(zhì)鋼中的夾雜物，使得夾雜物分布更加均勻，尺寸更加細(xì)小，不規(guī)則形狀的Al2O3夾雜物和條狀的MnS夾雜物也變質(zhì)為球狀或橢球狀的稀土夾雜物，從而提升高潔凈度軸承鋼的質(zhì)量;隨RE加入量的增加，夾雜物尺寸逐漸增大，形貌不規(guī)則性增強，高潔凈度軸承鋼的冶金質(zhì)量有下降的趨勢。此外，RE加入量的增加也使得夾雜物尺寸增大機制由析出型長大演化為聚合型長大。綜合考慮夾雜物改性及軸承鋼性能優(yōu)化，高潔凈度軸承鋼中的最佳RE質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在0.02%左右。