1 扁鑄錠側(cè)面裂紋的特點(diǎn)
(1)屬于冷裂紋;
(2)通常發(fā)生于硬合金(如7A04、2A12等)中;
(3)直接水冷半連續(xù)鑄造時(shí),多發(fā)生在鑄錠長(zhǎng)度達(dá)l.5~2 m以后;
(4)裂紋起始處常拌隨夾渣、成層、拉裂、或結(jié)晶微裂紋;
(5)裂紋平面與水平面夾角取決于鑄造速度和鑄錠寬厚比。鑄造速度愈小,鑄錠愈寬,則夾角愈小。
連續(xù)鑄造時(shí),扁鑄錠小面受三面冷卻,而大面中心部位受兩面冷卻,小面沿鑄錠軸向的溫度梯度和冷卻速度大大超過(guò)大面中心部位沿鑄錠軸向的溫度梯度和冷卻速度,因而使鑄錠小面產(chǎn)生沿高度方向作用的拉應(yīng)力。在剛開始的時(shí)候,可能是因冷隔或非金屬夾雜物起了應(yīng)力集中的作用,使之在小面區(qū)便形成了很淺的原始裂紋。隨著鑄錠的逐漸冷卻,金屬對(duì)切口的敏感性大大提高,鑄錠內(nèi)的殘余應(yīng)力在原始裂紋處,發(fā)生局部集中,當(dāng)超過(guò)金屬?gòu)?qiáng)度所允許的程度時(shí),便引起了側(cè)面裂紋的突然發(fā)展。
2 防止側(cè)面裂紋的辦法
(1)降低鑄錠小面區(qū)的拉應(yīng)力
?、偈褂眯∶骈_切口的結(jié)晶器,使鑄造時(shí)小面區(qū)的金屬提前冷卻,這時(shí)與小面區(qū)處于同一水平面的鑄錠寬面中心區(qū)的金屬僅在結(jié)晶器壁附近形成一層硬殼,不會(huì)對(duì)小面區(qū)的收縮造成大的阻力,因而降低了小面區(qū)的拉應(yīng)力。同時(shí),小面區(qū)提前冷卻的結(jié)果,使抵抗拉應(yīng)力的金屬質(zhì)量增加。②在結(jié)晶器小面開切口的情況下,適當(dāng)增大小面水壓,以加強(qiáng)切口的效果。③適當(dāng)提高鑄造速度,使鑄錠內(nèi)最大拉應(yīng)力點(diǎn)向?qū)捗嬷行囊苿?dòng),這時(shí),處于鑄錠寬面中心地區(qū)的金屬溫度較高,塑性較好,所產(chǎn)生的應(yīng)力很容易被金屬的變形所消除。同時(shí),抵抗拉應(yīng)力的金屬量增多,故鑄錠側(cè)裂傾向性下降。④選擇合適的鑄錠截面。小面區(qū)的拉應(yīng)力在鑄錠厚度一定時(shí)隨寬厚比增大而增大,在寬厚比一定時(shí)隨厚度增大而增大。所以,對(duì)冷裂紋傾向大的合金,應(yīng)選擇較小的鑄錠寬厚比。
(2)特別注意防止小面成層、小面拉裂和小面夾渣。
(3)嚴(yán)格按內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)控制好化學(xué)成分,提高合金抵抗熱裂紋和冷裂紋的能力。
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