鋼錠模使用壽命的影響因素

1、鋼錠模使用壽命的影響因素影響鋼錠模使用壽命的主要因素有鋼錠模的材料、冶鑄條件及工作面的質(zhì)量等，下面分別討論這些因素的影響。一、鋼錠模材料的影響鋼錠模的材料是影響其壽命的內(nèi)在因素。鋼錠模工作條件苛刻，工作時(shí)受到溫差應(yīng)力、相變應(yīng)力、殘余應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力等的共同作用，內(nèi)表面易產(chǎn)生微小網(wǎng)狀裂紋，隨著使用次數(shù)的增加，微裂紋擴(kuò)展，形成龜裂，進(jìn)一步發(fā)展為掉肉、縱裂和橫裂，致使鋼錠模失效報(bào)廢。鑄鐵中的石墨球化或蠕化后，鋼錠模的使用壽命大幅度提高、模耗大大降低。這是由于蠕蟲狀或球狀石墨能減少O2的滲入，降低內(nèi)氧化，提高鑄鐵的抗氧化性和高溫強(qiáng)度。蠕墨鑄鐵的強(qiáng)度接近球墨鑄鐵、而導(dǎo)熱性接近灰鑄鐵，具有良好的熱疲勞性能，

2、包括抗龜裂、耐開裂和抗變形能力，特別適合鋼錠模的工況條件。球墨鑄鐵具有高強(qiáng)度，但導(dǎo)熱性比蠕墨鑄鐵低，所以其壽命相對(duì)較低、模耗也稍高，通常用在10t以下的鋼錠模（方錠模），以控制可能產(chǎn)生的變形。除鑄鐵鋼錠模外，前蘇聯(lián)試用鋼質(zhì)鋼錠模，有Cr鋼、Mn鋼和GCr30鋼，使用壽命較灰鑄鐵提高近一倍。鋼質(zhì)鋼錠模試用過程中沒有鑄鐵鋼錠模中常出現(xiàn)的裂紋與燒壞現(xiàn)象，其報(bào)廢主要是翹曲所致，但其鑄造性能差，易產(chǎn)生縮孔縮松缺陷，且生產(chǎn)成本高，因此在國(guó)內(nèi)很少研究。二、鑄鐵中各種元素的影響Cr、Mo、Si等元素能強(qiáng)化鑄鐵基體，增強(qiáng)鑄鐵的抗塑性變形能力，提高鋼錠模的使用壽命。同時(shí)，Cr和Si的氧化物能提高鋼錠模表面氧化膜的

3、致密性，減緩鑄鐵的高溫氧化。鐵液中加入RE，可脫O2、脫S，凈化鐵液，降低白口傾向，改善鋼錠模的組織，提高鋼錠模的抗氧化性。而Pb在鋼錠模中是非常有害的元素，必須嚴(yán)格控制。三、冶鑄條件的影響高爐冶煉鐵液具有溫度高、雜質(zhì)含量少的優(yōu)點(diǎn)，采用高爐鐵液生產(chǎn)的鋼錠?？篃釠_擊性能明顯優(yōu)于沖天爐鐵液鋼錠模。但高爐鐵液w（C）高，在制造大型鋼錠模時(shí)易產(chǎn)生石墨漂浮缺陷。因此，需采取相應(yīng)的措施防止石墨漂浮，通常在轉(zhuǎn)包過程中吹入N2和Ar進(jìn)行攪拌，均勻鐵液溫度、調(diào)節(jié)鐵液成分。另外，鑄造工藝也對(duì)鋼錠模的質(zhì)量有著重要的影響。四、工作面質(zhì)量的影響鋼液和鋼錠模的內(nèi)模壁（工作面）具有很強(qiáng)的潤(rùn)濕能力，凝固后鋼錠在鋼錠模間的粘附

4、力較強(qiáng)，不易脫模，脫模后鋼錠表面易出現(xiàn)大的結(jié)疤、裂紋及氧化皮等缺陷，降低鋼錠模的成材率。目前主要采用2種途徑來(lái)提高鋼錠模工作面的質(zhì)量，一是通過開發(fā)新型的涂料，改善鋼錠模工作面的質(zhì)量。宋義全等人6開發(fā)了一種新型鋼錠模涂料，組成成分為耐火膨潤(rùn)土+優(yōu)質(zhì)石墨+輔助添加劑。該錠模涂料工藝性能和使用性能優(yōu)越，噴涂后涂層無(wú)起皮起泡現(xiàn)象，致密性好，附著力強(qiáng)，噴涂溫度高，模耗降低30%。另一種是采用浸滲技術(shù)制備金屬陶瓷復(fù)合工作面，陶瓷表面可以抵抗鑄鐵的氧化、提高鋼錠模的使用壽命。王健等人7采用表面浸滲復(fù)合技術(shù)在鋼錠模工作面制備了25mm的金屬陶瓷層，既改善工作面的性能，又均衡鋼錠模鑄錠時(shí)的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)，明顯增

5、加了鋼錠模的使用次數(shù)，降低了模耗。同時(shí)，使用復(fù)合鋼錠模生產(chǎn)的鋼錠表面質(zhì)量好，鋼錠內(nèi)在質(zhì)量符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求。鋼錠模技術(shù)要求壁厚63±2±563100±4±6100160±6±8160250±7±10邊長(zhǎng)250±3±3250400±3±4400630±4±56301000±4±6高度1600±5±816002500±10±102500均為0.4H底孔    &#

6、160;                    項(xiàng)目型號(hào)直徑底厚中心圓度小型鋼錠模+51±243中大型鋼錠模-71上注：±10下注：-8-644模耳小型鋼錠模±10±12中大型鋼錠模±15±20內(nèi)表面壁高2m（2m直尺）弦高5m壁高2m（1m直尺）弦高2m小型4m中大型其內(nèi)表面不允許焊補(bǔ)，不得有裂紋、砂眼、氣孔等，對(duì)于漲砂結(jié)疤可磨平。外表面1、不得有裂紋、卷刺和嚴(yán)重粘砂等。2、砂眼、氣孔、結(jié)疤、石墨坑等缺陷深度不大于壁厚10%。端面1、非加工端面平面度35。2、上下注鋼錠模允許有限制的缺陷，允許焊補(bǔ)、磨平。合相組織1、石墨球化級(jí)別16級(jí)。2、組織中的游離滲碳體和磷共晶均4%。容積其他1、容積允許偏差為標(biāo)準(zhǔn)容積的±0.7%。2、外型、結(jié)構(gòu)、尺寸應(yīng)符合用戶要求。化學(xué)成份材質(zhì)沖天爐鐵水化學(xué)成份%備注牌號(hào)代號(hào)C碳Si硅Mn錳P磷S硫Mg鎂稀土 普鐵CHT13.33.91.21.80.61.20.150.10  3T