铸锭工艺对大锻件质量的影响

发布时间：2011-04-13 10:20:33 浏览量：999 【字体：大中小】

铸锭工艺概述

铸锭是指将钢液注入钢包、脱氧后浇注成钢锭的操作工艺。在此工序中，钢液主要发生下列变化：

1）在大气条件下浇注时，钢液与空气接触产生二次氧化，增加了氧化物夹杂的数量，同时氢气、水蒸气等气体可能溶入钢液。

2）钢液与浇包中的耐火材料接触，增加了外来夹杂物的数量。

3）钢液在锭模中结晶、凝固，随后发生固态组织转变。

4）固态钢物理收缩。

钢液在锭模中凝固结晶时，会产生化学成分和组织结构的不均匀性，即通常所说的偏析。另外，钢锭内部还会产生疏松、缩孔、气孔等缺陷。钢锭越大，这类缺陷越严重。

为生产优质大锻件，首先必须获得优质大型钢锭。就铸锭工节来说，提高钢锭质量的途径有：

1）尽可能减少钢液的二次氧化和非金属夹杂物的混入。

2）进一步使钢的液净化。

3）改善钢锭的结晶条件，尽可能使结晶组织致密。

4）尽可能减轻钢锭的偏析程度。

具体的铸锭工艺技术措施有：

1）采用真空浇注法，既避免了钢液的二次氧化，又减少了非金属夹杂物；真空铸锭还可利用高真空条件下的碳氧反应减少钢中的夹杂物，提高钢锭的纯净度，显著减轻偏析，提高钢锭质量，这对低硅的NiCrMo和NiCrMoV等钢的大型铸锭有特别重要的作用。

2）对大型钢锭，采用多棱角形状，如16角、24角或32角，多棱角形状有利于钢液均匀凝固，减少偏析特别是小角偏析的产生。

3）使钢锭具有合理的锥度和高径比，以使夹杂物易于上浮和气体易于外逸，使钢锭按自下而上的顺序凝固，有利于补缩，减少疏松，并减小应力，防止钢锭表面裂纹；另外，冒口尺寸要合理，以补充锭身收缩，使缩孔和疏松最严重的部分集中到冒口，确保钢锭本体的质量。

4）钢液出炉和炉外精炼后，静置一定时间，使夹杂物上浮和气体排出，严格控制浇注温度和浇注速度，使钢锭不易产生纵向裂纹和粗大的柱状晶及大量的皮下气泡等缺陷，并使钢液中夹杂物易于上浮。

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