GCr15轴承钢是高碳铬轴承钢中的典型代表,自问世以来其化学元素的含量几乎没有变化,但是其疲劳寿命与早年相比有了几十倍的提高,其主要原因是其纯净度的显著提高。氧化物夹杂是影响轴承钢疲劳寿命的关键,因此,钢中氧质量分数是衡量轴承钢质量的重要指标,如何降低钢中氧质量分数,并对钢中夹杂物进行控制是生产高质量轴承钢的关键因素之一。为了获得更好的脱氧效果提高轴承钢质量,本论文尝试开展新型脱氧剂的研究。Mg是极其活泼的金属,与氧亲和力较强,热力学计算结果表明,使用Mg脱氧效果极佳,为了保证Mg加入时的安全性,本文决定开发Mg-Al复合脱氧剂。本文使用FactSage软件计算了 GCr15中Mg、Al质量分数变化对夹杂物析出的影响及其变化规律,结果表明,Mg与Al元素对夹杂物析出的影响以Mg元素为主导,加入Mg元素后,钢中主要析出MgO·Al2O3,钢中的Mg质量分数的升高,对硫化物的析出影响十分明显。本文使用二硅化钼电阻炉进行冶炼实验,冶炼前使用金属粉末进行压制不同Mg质量分数的Mg-Al-Fe脱氧剂。在实验中使用压制好的脱氧剂对GCr15钢进行脱氧处理,冶炼后对钢中氧的质量分数进行检测,发现所使用的脱氧剂能将钢中的氧的质量分数降到很低的水平,未加入脱氧剂时钢中氧的质量分数达到80×10-6,夹杂物以5 μm左右的Al2O3以及5～10μm的MnS为主,加入2.0 g 7-2-1复合脱氧剂时氧的质量分数降低到7.3×10-6。在加入Mg-Al复合脱氧剂后,钢中生成了大量2～3 μm的MgO·Al2O3夹杂以及MgO·Al2O3外包裹硫化物的复合夹杂,钢中较小尺寸的夹杂物比例提高,平均直径减小,钢中夹杂物所占面积百分比显著下降。在Mg-Al复合脱氧剂处理后,GCr15钢的铸态组织得到细化,二次枝晶间距变小,偏析程度降低,同时铸态钢中碳化物网状结构被打断,碳化物更加细小。