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钢锭模材质性能选择

来源:河铸重工 发布时间: 2020-11-10

河铸重工作为钢锭模生产行业的先着与您分享钢锭模材质及铸造工艺

钢锭模在使用过程中要经受高温、急冷急热和撞击等作用,要求其材质具有较高的强度和较低的弹性模量、耐疲劳、抗高温氧化生长以及良好的导热性。能够满足这些要求的钢锭模材质有灰口铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等,表中列出几种材料的化学成分和机械性能。灰口铸铁为具有片状石墨结晶组织的铁碳合金,也称做片状石墨铸铁。它熔点较低,铸造性能好,而且导热性好,热应力小,是较早用于铸造钢锭模的较廉价的铸铁,应用广。但灰口铸铁强度较低,易产生裂纹,钢锭模寿命不高。适当提高铸铁中C、Si、Mn的含量,降低P、S、Cr、Sn等杂质元素含量,有利于提高钢锭模的使用寿命。球墨铸铁是一种铸态下析出球状石墨的铸铁。一般情况下在过共晶成分的原铁水中加入Mg、Ca、Ce等纯金属及其合金或化合物,能在铸态下使石墨球化。球墨铸铁的抗拉强度优于灰口铸铁,钢锭模不易早期开裂。但其导热性较差,特别是在高温区(700~800℃)时球墨铸铁的延伸率高达11%以上,易引起钢锭模内腔变形而造成卡锭。设计成具有曲面内壁的钢锭模,有利于卡锭现象。使用球墨铸铁钢锭模成本上比灰口铸铁钢锭模高约25%~40%,但钢锭模寿命却可提高1倍以上。蠕墨铸铁是介于球墨铸铁与灰口铸铁之间的石墨铸铁,其石墨不呈球状,而为蠕虫状。这类铸铁抗拉强度大,延伸率略有下降,但导热性能和铸造性能都较好。球墨铸铁和蠕墨铸铁都能较好地满足钢锭模的材质要求,已开始用于铸造钢锭模,但由于生产工艺较复杂,尚未广泛应用。

典型铸铁的化学成分及机械性能

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钢锭模的传统生产方法是由化铁炉熔化铁水并以普通铸铁工艺成型。20世纪70年代以来,成功由高炉铁水经孕育处理直接浇注成型生产灰口铸铁或球墨铸铁钢锭模,收到节约能源、降低生产成本的明显效果,已经普遍推广应用。



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