钢锭模内壁设计直接影响脱模过程的效率和钢锭成品质量，具体影响机制体现在以下方面：
一、内壁形状对脱模阻力与钢锭表面质量的作用
直边模壁
直边内壁易导致钢锭表面内凹，尤其边长超过400mm时凹陷深度可达5-8mm，增大脱模摩擦阻力，甚至引起卡锭失效。
凹面模壁
凹面设计可使钢锭表面形成微凸形态，降低接触面积约15%，脱模阻力降低30%以上，同时减少后续加工废料量。
波纹形模壁
棱角结构既能加固模具抗变形能力（减少模具变形量50%-70%），又通过多点接触分散粘附力，避免大面积粘连导致的表面结疤。
二、锥度设计与凝固收缩的匹配性
锥度值优化
合理锥度（通常控制在1.5%-3.5%）可使钢锭凝固收缩后与模壁形成0.3-0.8mm间隙，减少机械冲击导致的表面划痕，同时避免锥度过大引发的内部缩孔缺陷。
动态锥度分层
部分高端模具采用下部锥度大（4%-5%）、上部锥度小（1%-2%）的分层设计，既保证底部快速脱模，又防止顶部过早收缩造成的纵向开裂。
三、材质与氧化膜的协同效应
石墨形态调控
球墨铸铁模具（石墨球化率≥90%）在高温下形成的连续氧化膜可降低钢液润湿角至25°以下，减少粘模概率，较灰铸铁模具脱模次数提升3-5倍。
自修复涂层技术
纳米铌掺杂合金钢模具通过动态修补氧化膜缺陷，维持表面粗糙度Ra≤6.3μm，降低脱模后钢锭表面氧化皮附着量40%以上。
四、结构参数对脱模流程的适配
棱数与高径比
棱数设计需匹配目标钢锭形状（如八棱适配轧制型材），通过减少棱角应力集中使脱模力降低15%-20%。高径比（H/D）控制在1.8-2.5区间可平衡凝固速度与脱模稳定性。
冷却水道布局
平行式水道配合梯度水温控制（底部60-80℃、顶部30-50℃），实现模具轴向温差≤50℃，避免不均匀收缩导致的脱模卡滞。
五、端工况下的特殊设计
双开模防粘结构
电渣钢锭模采用复合内壁（内层含硅藻土涂层），通过降低导热率延长凝固时间，使粘附强度从常规模具的8-12MPa降至3-5MPa。
抗热震层设计
钨钼基复合材料模具通过梯度功能层（热膨胀系数从内层5.6×10⁻⁶/K渐变至外层8.2×10⁻⁶/K），实现1600℃急冷急热工况下的零粘模表现。
总结对比（按脱模效率排序）
内壁类型脱模阻力系数适用场景
波纹形合金钢0.08-0.12高纯净度特种钢连续生产
凹面球墨铸铁0.15-0.18通用型模铸流水线
直边灰铸铁0.25-0.35低精度粗钢锭铸造
双开模复合结构0.03-0.05电渣重熔特种合金
