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大锻件第4部分锻造用钢锭及铸锭技术

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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,...

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