钢锭模的材质主要有以下几类:
1. 铸铁类:
- 灰铸铁:灰铸铁钢锭模的成分基本上是高碳低磷硫,石墨以粗大片状或片状形态存在。其优点是导热性较好,具有良好的抗热冲击性能,能够较好地承受钢水注入时的热冲击。不过,灰铸铁的强度相对较低,碳当量较高,在高温下使用时会发生“生长”现象,即体积胀大、密度减小、强度下降。
- 球墨铸铁:球墨铸铁内部的石墨呈球形分布,这使得它具有较好的性能稳定性和可塑性,性能接近钢材。球墨铸铁钢锭模在高温环境下具有较好的耐受性,强度和韧性相对灰铸铁更高,适用于一些对钢锭模强度要求较高的场合。但球墨铸铁的导热性比灰铸铁和蠕墨铸铁稍差。
- 蠕墨铸铁: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。蠕墨铸铁材质的钢锭模较灰铸铁钢锭模的使用寿命更高,吨钢模耗更低。
2. 合金钢类:合金钢材质的钢锭模具有较高的强度、硬度和较好的耐热性、耐磨性。例如,有铬钢、锰钢和 GCr30 钢等。合金钢钢锭模的使用寿命较灰铸铁钢锭模可提高近一倍,但铸造性能差,易产生缩孔缩松缺陷,且生产成本高,因此应用相对较少。
3. 耐火材料类:由耐火材料制成的钢锭模具有很高的耐火性,能够承受高温钢水的长时间作用。这类材质通常用于一些对钢锭质量要求较高,或者特殊钢种的铸造场合。不过,耐火材料钢锭模的机械强度相对较低,使用寿命可能不如铸铁和合金钢材质的钢锭模。
4. 陶瓷材料类:陶瓷材料具有高的耐火性和耐高温性能,能够在高温下保持良好的稳定性。陶瓷钢锭模可以提供较好的钢锭表面质量,减少钢锭的表面缺陷。但陶瓷材料的脆性较大,在使用过程中容易发生破裂等问题,并且制造和加工难度较高。
5. 高温合金类:高温合金材质的钢锭模具有优异的高温性能,能够在高温环境下长期稳定工作,并且具有较好的抗氧化性和抗腐蚀性。高温合金钢锭模适用于一些特殊钢种的生产,或者对钢锭质量要求高的场合。不过,高温合金的成本非常高,限制了其在普通钢锭生产中的广泛应用。