大锻件第4部分锻造用钢锭及铸锭技术

1第四部分 锻造用钢锭及铸锭技术 一、 大型钢锭的组织结构及类型 1 ． 大型钢锭的组织结构 2z 激冷层：锭身表面的细小等轴晶区。厚度仅6~8mm；因过冷度较大，凝固速 度快，无偏析；有夹渣、气孔等缺陷。 z 柱状晶区：位于激冷层内侧；由径向呈细长的柱状晶粒组成；由于树枝状 晶沿温度梯度最大的方向生长，该方向恰为径向，因此形成了柱状晶区；其凝固速度较快，偏析较轻，夹杂物较少；厚度约 50~120mm。 z 分枝树枝晶区：从柱状晶区向内生长；主轴方向偏离柱状晶，倾斜，并出现 二次以上分枝；温差较小，固液两相区大，合金元素及杂质浓度较大。 z A 偏析区：枝状晶间存在残液，比锭内未凝固的钢液密度小，向上流动，形成 A 偏析；在偏析区合金元素和杂质富集，存在较多的硫化物，易产生偏析裂纹。 z 等轴晶区：位于中心部位；温差很小，同时结晶，成等轴晶区。钢液粘稠， 固相彼此搭桥，残液下流形成 V 偏析，疏松增多。 z 沉积锥区：位于等轴晶区的底端；由顶面下落的结晶雨、熔断的枝状晶形成的自由晶组成，显示负偏析；等轴的自由晶上附着大量夹杂物，其组织疏松，且夹杂浓度很大；应切除。 z 冒口区：最后凝固的顶部；因钢液的选择性结晶，使后凝固的部分含有大量 的低熔点物质，最后富集于上部中心区，其磷、硫类夹杂物多；若冒口保温不良，顶部先凝固，因无法补缩形成缩孔；质量最差，应予切除。 2 ． 大型钢锭的类型 z 普通钢锭 高径比：=+ dDH21.8~2.5；通常，10 吨以下的钢锭：2.1~2.3，10 吨以上的钢锭：1.5~2； 3 锥度：=%100-DHd3~4% ； 横断面为8 棱角形。大钢锭为16，24，32 棱角。 z 短粗型钢锭 高径比： 0.5~2 ； 锥度： 8~12% 。 高宽比减小，锥度加大有利于钢锭实现自下而上顺序凝固，易于钢水补缩，中心较密实； 有利于夹杂上浮，气体外溢，减少偏析； 锭身较短，钢水压力小，侧表面不易产生裂纹； 锥度大，易脱模； 可增加拔长锻比。 z 短冒口钢锭 对于中、低碳钢，中、低合金结构钢的大型空心锻件，可使用普通锭模，但采用短冒口，以减少冒口钢水。 z 细长型钢锭 高径比：大于3.5； 锥度：5~8%； 用于不需镦粗的轴类件，可减少火次，钢锭利用率达 70~75%。 z 空心钢锭 用于锻造大型筒类、环类等空心锻件，对于容器制造具有重要意义； 在钢锭模内置入薄壁钢管，浇铸后形成空腔； 可显著提高钢锭利用率，大幅减少火次； 4心部冷却速度明显提高，...