钢锭模 使用后通头裂开的原因主要涉及设计、工艺、材料及操作等多方面因素,具体分析如下:
一、结构设计缺陷
转角设计不合理:钢锭模内角半径过小或存在尖锐转角,导致应力集中,在反复加热和冷却过程中易形成裂纹。
热膨胀设计不足:未充分考虑钢液凝固后的热膨胀及收缩需求,导致模体内部热应力累积,终引发贯穿性裂纹。
二、浇注工艺不当
浇注速度与温度过高:过快的浇注速度或过高的钢液温度会使激冷层变薄且不均匀,导致钢锭凝固时收缩应力增大,造成拉裂。
钢液过热度偏高:钢液过热度升高会减少坯壳厚度,降低钢锭塑性,加剧裂纹风险。
三、温度控制问题
模具与底盘温差大:钢锭模与底盘温度不一致,导致冷却过程中产生不均匀收缩应力,引发通头开裂。
冷却速率不协调:脱模后冷却速度过快或温度梯度控制不当,加剧了钢锭模的热应力集中。
四、材料及内部缺陷
模具内部缺陷:钢锭模本身存在裂纹、龟裂或凹坑集中分布等缺陷,使钢锭收缩受阻,裂纹进一步扩展为通头裂开。
材料性能不匹配:低合金钢或碳含量约0.2%的钢种(如Q235B、Q345B)对裂纹敏感性强,易因凝固收缩应力产生纵裂。
五、操作及后续处理因素
脱模时机不当:脱模过早或操作不当,可能破坏尚未全凝固的激冷层,导致裂纹贯穿。
通过以上分析得出通头裂开是多种因素共同作用的结果,需从优化模具设计(如增大内角半径)、控制浇注参数(如降低过热度)、加强温度管理(如均匀预热)以及选择适宜材料等方面综合改进。