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浅析钢锭模材料的影响

发布日期:2018-01-04 作者: 点击:

钢锭模的材料是影响其寿命的内在因素。钢锭模工作条件苛刻,工作时受到温差应力、相变应力、残余应力和机械应力等的共同作用,内表面易产生微小网状裂纹,随着使用次数的增加,微裂纹扩展,形成龟裂,进一步发展为掉肉、纵裂和横裂,致使钢锭模失效报废。

铸铁中的石墨球化或蠕化后,钢锭模的使用寿命大幅度提高、模耗大大降低。这是由于蠕虫状或球状石墨能减少O2的渗入,降低内氧化,提高铸铁的抗氧化性和高温强度。

蠕墨铸铁的强度接近球墨铸铁、而导热性接近灰铸铁,具有良好的热疲劳性能,包括抗龟裂、耐开裂和抗变形能力,特别适合钢锭模的工况条件。球墨铸铁具有高强度,但导热性比蠕墨铸铁低,所以其寿命相对较低、模耗也稍高,通常用在10t以下的钢锭模(方锭模),以控制可能产生的变形。

除铸铁钢锭模外,前苏联试用钢质钢锭模,有Cr钢、Mn钢和GCr30钢,使用寿命较灰铸铁提高近一倍。钢质钢锭模试用过程中没有铸铁钢锭模中常出现的裂纹与烧坏现象,其报废主要是翘曲所致,但其铸造性能差,易产生缩孔缩松缺陷,且生产成本高,因此在国内很少研究。

钢液和钢锭模的内模壁(工作面)具有很强的润湿能力,凝固后钢锭在钢锭模间的粘附力较强,不易脱模,脱模后钢锭表面易出现大的结疤、裂纹及氧化皮等缺陷,降低钢锭模的成材率。目前主要采用2种途径来提高钢锭模工作面的质量,一是通过开发新型的涂料,改善钢锭模工作面的质量。另一种是采用浸渗技术制备金属陶瓷复合工作面,陶瓷表面可以抵抗铸铁的氧化、提高钢锭模的使用寿命。同时,使用复合钢锭模生产的钢锭表面质量好,钢锭内在质量符合产品标准要求。

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