钢锭模的寿命与材质相辅相成

 钢锭模是炼钢厂模铸生产的、周转使用的大宗铸锭设备，它对钢锭的表面和内部质量以及锭成本有重要影响。钢锭模寿命或钢锭模消耗是炼钢生产的一项主要技术经济指标。钢锭模是特钢冶炼行业不可缺少的品，我公司生产各种高牌号钢锭模铸件，采用球墨铸造工艺生产。在物质因素影响钢锭模使用寿命取决于材质，随着铸造行业的不断兴起，用于铸造的铸件的要求也越来越高。现在主要用于铸造的铸件为球墨铸件，耐热耐磨铸件，灰铸铁件等。

 钢锭模在使用过程中要经受高温、急冷急热和撞击等作用，要求其材料具有较高的强度和较低的弹性摸量、耐疲劳、抗高温氧化生长及良织的铁碳合金，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，是早用于铸造钢锭模的较廉价的铸铁，应用广。

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，就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ll％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，有利于消除卡锭现象。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，尚未得到广泛应用。铁矿和15％水玻璃的混合料)于模温在80～120℃时趁热抹补，抹补后可使用4～5次。不能修补的破损钢锭模应适时判废。

耐热铸件的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。耐热铸件中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度低，故应用较少;珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件;铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁、铸件箱体、铸铁耐热板。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。

在如此高的要求在恶劣的工作条件下工作的钢锭模，温度应力，相变聚集在一起的力量，残余应力和机械应力和小的内表面，容易产生网状裂纹，随着使用频率的增加，微裂纹扩展，裂纹的形成，进一步发展为掉肉，纵向开裂横向裂缝，造成钢锭模的失效。在铸铁中的石墨或蠕虫状，大大提高钢锭模使用寿命，模具消耗大大降低。这是因为蠕墨球墨可以减少O2渗透，减少内部的氧化，提高耐氧化性和高温强度铸铁。蠕墨铸铁的强度接近球墨铸铁和灰铸铁，热传导系数接近热疲劳，具有良好的性能，包括抗开裂和抗变形能力，特别适用于钢锭模条件。