论文资料-钢锭模使用寿命的影响因素.doc

螃袀莆薀虿袀肅莃薅罿膈薈袄羈芀莁螀羇蒂薆螆羆膂葿蚂羅芄蚅薈羄莇蒇袆羄肆蚃螂羃腿蒆蚈肂芁蚁薄肁莃蒄袃肀肃芇衿聿芅薂螅聿莇莅蚁肈肇薁薇肇腿莃袅膆节蕿螁膅莄莂蚇膄肄薇薃膃芆莀羂膃莈蚆袈膂蒁蒈螄膁膀蚄蚀螇芃蒇薆螆莅蚂袄袆肅蒅螀袅膇蚀蚆袄荿蒃蚂袃蒁莆羁袂膁薂袇袁芃莄螃袀莆薀虿袀肅莃薅罿膈薈袄羈芀莁螀羇蒂薆螆羆膂葿蚂羅芄蚅薈羄莇蒇袆羄肆蚃螂羃腿蒆蚈肂芁蚁薄肁莃蒄袃肀肃芇衿聿芅薂螅聿莇莅蚁肈肇薁薇肇腿莃袅膆节蕿螁膅莄莂蚇膄肄薇薃膃芆莀羂膃莈蚆袈膂蒁蒈螄膁膀蚄蚀螇芃蒇薆螆莅蚂袄袆肅蒅螀袅膇蚀蚆袄荿蒃蚂袃蒁莆羁袂膁薂袇袁芃莄螃袀莆薀虿袀肅莃薅罿膈薈袄羈芀莁螀羇蒂薆螆羆膂葿蚂羅芄蚅薈羄莇蒇袆羄肆蚃螂羃腿蒆蚈肂芁蚁薄肁莃蒄袃肀肃芇衿聿芅薂螅聿莇莅蚁肈肇薁薇肇腿莃袅膆节蕿螁膅莄莂蚇膄肄薇薃膃芆莀羂膃莈蚆袈膂蒁蒈螄膁膀蚄蚀螇芃蒇薆螆莅蚂袄袆肅蒅螀袅膇蚀蚆袄荿蒃蚂袃蒁莆羁袂膁薂袇袁芃莄螃袀莆薀虿袀肅莃薅罿膈薈袄羈芀莁螀羇蒂薆螆羆膂葿蚂羅芄蚅薈羄莇蒇袆羄肆蚃螂羃腿蒆蚈肂芁蚁薄肁莃蒄袃肀肃芇衿聿芅薂螅聿莇莅蚁肈肇薁薇肇腿莃袅膆节蕿螁膅莄莂蚇膄肄薇薃膃芆莀羂膃莈蚆袈膂蒁蒈螄膁膀蚄蚀螇芃蒇薆螆莅蚂袄袆肅蒅螀袅膇蚀蚆袄荿 钢锭模使用寿命的影响因素影响钢锭模使用寿命的主要因素有钢锭模的材料、冶铸条件及工作面的质量等，下面分别讨论这些因素的影响。一、钢锭模材料的影响钢锭模的材料是影响其寿命的内在因素。钢锭模工作条件苛刻，工作时受到温差应力、相变应力、残余应力和机械应力等的共同作用，内表面易产生微小网状裂纹，随着使用次数的增加，微裂纹扩展，形成龟裂，进一步发展为掉肉、纵裂和横裂，致使钢锭模失效报废。铸铁中的石墨球化或蠕化后，钢锭模的使用寿命大幅度提高、模耗大大降低。这是由于蠕虫状或球状石墨能减少O2的渗入，降低内氧化，提高铸铁的抗氧化性和高温强度。蠕墨铸铁的强度接近球墨铸铁、而导热性接近灰铸铁，具有良好的热疲劳性能，包括抗龟裂、耐开裂和抗变形能力，特别适合钢锭模的工况条件。球墨铸铁具有高强度，但导热性比蠕墨铸铁低，所以其寿命相对较低、模耗也稍高，通常用在10t以下的钢锭模（方锭模），以控制可能产生的变形。除铸铁钢锭模外，前苏联试用钢质钢锭模，有Cr钢、Mn钢和GCr30钢，使用寿命较灰铸铁提高近一倍。钢质钢锭模试用过程中没有铸铁钢锭模中常出现的裂纹与烧坏现象，其报废主要是翘曲所致，但其铸造性能差，易产生缩孔缩松缺陷，且生产成本高，因此在国内很少研究。二、铸铁中各种元素的影响Cr、Mo、Si等元素能强化铸铁基体，增强铸铁的抗塑性变形能力，提高钢锭模的使用寿命。同时，Cr和Si的氧化物能提高钢锭模表面氧化膜的致密性，减缓铸铁的高温氧化。铁液中加入RE，可脱O2、脱S，净化铁液，降低白口倾向，改善钢锭模的组织，提高钢锭模的抗氧化性。而Pb在钢锭模中是非常有害的元素，必须严格控制。三、冶铸条件的影响高炉冶炼铁液具有温度高、杂质含量少的优点，采用高炉铁液生产的钢锭模抗热冲击性能明显优于冲天炉铁液钢锭模。但高炉铁液w（C）高，在制造大型钢锭模时易产生石墨漂浮缺陷。因此，需采取相应的措施防止石墨漂浮，通常在转包过程中吹入N2和Ar进行搅拌，均匀铁液温度、调节铁液成分。另外，铸造工艺也对钢锭模的质量有着重要的影响。四、工作面质量的影响钢液和钢锭模的内模壁（工作面）具有很强的润湿能力，凝固后钢锭在钢锭模间的粘附力较强，不易脱模，脱模后钢锭表面易出现大的结疤、裂纹及氧化皮等缺陷，降低钢锭模的成材率。目前主要采用2种途径来提高钢锭模工作面的质量，一是通过开发新型的涂料，改善钢锭模工作面的质量。宋义全等人6开发了一种新型钢锭模涂料，组成成分为耐火膨润土+优质石墨+辅助添加剂。该锭模涂料工艺性能和使用性能优越，喷涂后涂层无起皮起泡现象，致密性好，附着力强，喷涂温度高，模耗降低30%。另一种是采用浸渗技术制备金属陶瓷复合工作面，陶瓷表面可以抵抗铸铁的氧化、提高钢锭模的使用寿命。王健等人7采用表面浸渗复合技术在钢锭模工作面制备了25mm的金属陶瓷层，既改善工作面的性能，又均衡钢锭模铸锭时的温度场和应力场，明显增加了钢锭模的使用次数，降低了模耗。同时，使用复合钢锭模生产的钢锭表面质量好，钢锭内在质量符合产品标准要求。钢锭模技术要求壁厚6325631004610016068160250710边长250332504003440063045630100046高度1600581600250010102500均为0.4H底孔项目型号直径底厚中心圆度小型钢锭模+51243中大型钢锭模-71上注：10下注：-8-644模耳小型钢锭模1012中大型钢锭模1520内表面壁高2m（2m直尺）弦高5m壁高2m（1m直尺）弦高2m小型4m中大型其内表面不允许焊补，不得有裂纹、砂眼、气孔等，对于涨砂结疤可磨平。外表面1、不得有裂纹、卷刺和严重粘砂等。2、砂眼、气孔、结疤、石墨坑等缺陷深度不大于壁厚10%。端面1、非加工端面平面度35。2、上下注钢锭模允许有限制的缺陷，允许焊补、磨平。合相组织1、石墨球化级别16级。2、组织中的游离渗碳体和磷共晶均4%。容积其他1、容积允许偏差为标准容积的0.7%。2、外型、结构、尺寸应符合用户要求。化学成份材质冲天炉铁水化学成份%备注牌号代号C碳Si硅Mn锰P磷S硫Mg镁稀土普铁CHT13.33.91.21.80.61.20.150.103T 小型CHT23.44.11.11.80.41.00.150.103T 中大型球铁CQT3.44.02.23.00.20.80.100.030.030.080.03 螁袀肁虿薄腿肀荿蝿肅聿蒁薂羁膈薄螈袇膈芃薁螃膇莆螆膂膆薈蕿肈膅蚀袄羄膄莀蚇袀膃蒂袃螅膂薅蚅肄节芄袁羀芁莇蚄袆芀葿衿袂艿蚁蚂膁芈莁薅肇芇蒃螀羃芆薅薃衿芆芅蝿螅莅莇薁肃莄蒀螇罿莃薂薀羅莂莂袅袁莁蒄蚈膀莀薆袃肆莀虿蚆羂荿莈袂袈肅蒁蚅螄肄薃袀肂肄芃蚃肈肃蒅羈羄肂薇螁袀肁虿薄腿肀荿蝿肅聿蒁薂羁膈薄螈袇膈芃薁螃膇莆螆膂膆薈蕿肈膅蚀袄羄膄莀蚇袀膃蒂袃螅膂薅蚅肄节芄袁羀芁莇蚄袆芀葿衿袂艿蚁蚂膁芈莁薅肇芇蒃螀羃芆薅薃衿芆芅蝿螅莅莇薁肃莄蒀螇罿莃薂薀羅莂莂袅袁莁蒄蚈膀莀薆袃肆莀虿蚆羂荿莈袂袈肅蒁蚅螄肄薃袀肂肄芃蚃肈肃蒅羈羄肂薇螁袀肁虿薄腿肀荿蝿肅聿蒁薂羁膈薄螈袇膈芃薁螃膇莆螆膂膆薈蕿肈膅蚀袄羄膄莀蚇袀膃蒂袃螅膂薅蚅肄节芄袁羀芁莇蚄袆芀葿衿袂艿蚁蚂膁芈莁薅肇芇蒃螀羃芆薅薃衿芆芅蝿螅莅莇薁肃莄蒀螇罿莃薂薀羅莂莂袅袁莁蒄蚈膀莀薆袃肆莀