锭模铸造开箱后出现龟裂的原因可归纳为以下方面:
一、 材料与制造工艺缺陷
材料质量问题 模具钢中含低熔点杂质(如铜、锌、硫等),高温下易熔化形成腐蚀麻点或裂纹35; 材料成分不均匀或存在气孔、夹杂物,导致应力集。
热处理不当 淬火温度不足或冷却速度过快,导致模具内部残余应力过大; 局部区域硬度偏低(如低于HRC-47),抗高温软化能力不足。
二、 模具设计与结构问题
结构设计不合理 壁厚过薄或过渡圆角过小,易引发应力集中;冷却系统设计不良,导致模具温度分布不均。
铸造工艺参数失控 浇注温度过高(如超1500℃),加剧模具热负荷凝固收缩受阻,尤其低合金钢(如Q235B、Q345B)更易因收缩应力产生纵裂纹。
三、 使用与操作因素
开箱时机不当 开箱过早(如铸铁件未达24小时以上),残余应力未充分释放。 外部载荷影响 模具长期超负荷使用或承受冲击力,加速龟裂扩展。
四、 其他相关因素
钢锭模 内壁缺陷:若模内存在裂缝或凹坑,浇铸时易在对应位置形成微小纵裂纹;
脱模剂使用不当:喷洒不均匀或未有效降低模具温度,加剧热应力。
总结 龟裂是材料、工艺、设计等多因素综合作用的结果,需通过优化材料纯净度(减少杂质)、调整热处理工艺(提高硬度均匀性)、合理设计模具结构(增大R角、均匀壁厚)、控制浇注温度与开箱时间等综合措施进行防范。