鋼液中含氧量較高(0.02~0.04%)、在錠模中發(fā)生強(qiáng)烈碳氧反應(yīng)、生成一氧hua碳?xì)馀?,使鋼液在模中沸騰而得名。這種鋼凝固一開始,氣泡就形成并上浮。鋼錠表皮凝固成含鐵較純的殼層。當(dāng)表層達(dá)到所要求的厚度時(shí),在鋼錠頂部加上蓋板,使頂部凝固,阻止氣泡繼續(xù)逸出;也可在頂部加入硅鐵、鋁等脫氧進(jìn)行化學(xué)封頂;也有用瓶口式錠模進(jìn)行封頂。另一種方法是在鋼液凝固成表面層后即向整體鋼液中加鋁脫氧,這種鋼錠稱為外沸內(nèi)鎮(zhèn)鋼。沸騰鋼一般采用上小下大敞開式的瓶口式鑄模。沸騰鋼錠成坯率高達(dá)90~92%,主要用于低碳鋼。
鋼錠模的外形與壁厚
1、鋼錠模棱數(shù):鋼錠斷面應(yīng)盡可能接近產(chǎn)品的形狀。產(chǎn)品為軸類、套筒等,選用多邊形斷面鋼錠。隨著鋼錠大型化發(fā)展,為了均勻偏析帶,棱邊有增多趨勢(shì)。增加棱邊可減少棱角處偏析,而且增加了周長(zhǎng)與橫截面之比,鋼錠不易產(chǎn)生裂紋。如日本制鋼所高徑比1~1.5的大于300噸鋼錠有24個(gè)棱邊。
2、高徑比(H/D):高徑比過(guò)大,如采用上注法,澆注時(shí)由于鋼水飛濺嚴(yán)重,降增加鋼錠表面結(jié)疤和皮下氣泡;鋼錠靜壓力也大,容易形成下部縱向裂紋;并且鋼液的非金屬夾雜不易浮起,氣泡不易排出,內(nèi)部縮孔疏松缺陷比較嚴(yán)重。增加高徑比,單位體積鋼液冷卻表面積大,鋼錠凝固速度增加,A型偏析減少。高徑比過(guò)小,鋼液中夾雜物較易上浮,V型偏析程度小,但A型偏析發(fā)展嚴(yán)重。鋼錠模高徑比有減小的趨勢(shì)。
砂型一般采用重力鑄造,有特殊要求時(shí)也可采用低壓鑄造、離心鑄造等工藝。砂型鑄造的適應(yīng)性很廣,小件、大件,簡(jiǎn)單件、復(fù)雜件,單件、大批量都可采用。砂型鑄造用的模具,以前多用木材制作,通稱木模。木模缺點(diǎn)是易變形、易損壞;除單件生產(chǎn)的砂型鑄件外,可以使用尺寸精度較高,并且使用壽命較長(zhǎng)的鋁合金模具或樹脂模具。雖然價(jià)格有所提高,但仍比金屬型鑄造用的模具便宜得多,在小批量及大件生產(chǎn)中,價(jià)格優(yōu)勢(shì)尤為突出。此外,砂型比金屬型耐火度更高,因而如銅合金和黑色金屬等熔點(diǎn)較高的材料也多采用這種工藝。但是,砂型鑄造也有一些不足之處:因?yàn)槊總€(gè)砂質(zhì)鑄型只能澆注一次,獲得鑄件后鑄型即損壞,必須重新造型,所以砂型鑄造的生產(chǎn)效率較低;又因?yàn)樯暗恼w性質(zhì)軟而多孔,所以砂型鑄造的鑄件尺寸精度較低,表面也較粗糙。