非晶合金锭模

钢锭模在使用过程中要经受高温、急冷急热和撞击等作用，要求其材质具有较高的强度和较低的弹性模量、耐疲劳、抗高温氧化生长以及良好的导热性。能够满足这些要求的钢锭模材质有灰口铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等，表中列出几种材料的化学成分和机械性能。灰口铸铁为具有片状石墨结晶组织的铁碳合金，也称做片状石墨铸铁。它熔点较低，铸造有力的，而且导热性好，热应力小，是较早用于铸造钢锭模的较廉价的铸铁，应用广。但灰口铸铁强度较低，易产生裂纹，钢锭模寿命不高。适当提高铸铁中C、Si、Mn的含量，降低P、S、Cr、Sn等杂质元素含量，有利于提高钢锭模的使用寿命。球墨铸铁是一种铸态下析出球状石墨的铸铁。一般情况下在过共晶成分的原铁水中加入Mg、Ca、Ce等金属属及其合金或化合物，能在铸态下使石墨球化。球墨铸铁的抗拉强度优于灰口铸铁，钢锭模不易早期开裂。但其导热性较差，特别是在高温区(700～800℃)时球墨铸铁的延伸率高达11%以上，易引起钢锭模内腔变形而造成卡锭。设计成具有曲面内壁的钢锭模，有利于取消卡锭现象。使用球墨铸铁钢锭模成本上比灰口铸铁钢锭模高约25%～40%，但钢锭模寿命却可提高1倍以上。蠕墨铸铁是介于球墨铸铁与灰口铸铁之间的石墨铸铁，其石墨不呈球状，而为蠕虫状。这类铸铁抗拉强度大，延伸率略有下降，但导热性能和铸造性能都较好。球墨铸铁和蠕墨铸铁都能较好地满足钢锭模的材质要求，已开始用于铸造钢锭模，但由于生产工艺较复杂，尚未深受广泛应用。