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。
泊头河铸重工 铸造厂 钢锭模多选用球墨铸铁材质,原因如下: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 。
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,提高铸铁的氧性和高温强度。
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。