因浇铸前钢液中含氧量的不同,钢锭分为镇静钢、沸腾钢和半镇静钢三种基本类型。
镇静钢
又称全脱氧钢,是凝固过程中钢液内氧含量低到不会与钢中碳反应生成一氧化碳气泡的钢。铸前钢液须经充分脱氧(如用硅和铝脱氧,钢中硅含量在0.3%左右,铝含量在(0.02~0.06%)。镇静钢锭均有缩孔,必须用带保温帽的锭模浇铸。轧制后经过切头,钢锭成坯率为85~89%。要求成分均匀、组织致密的钢材采用这种钢锭。镇静钢采用上大下小带保温帽的铸模。近年广泛采用发热保温帽和隔热板保温帽等以提高成坯率。
沸腾钢
钢液中含氧量较高(0.02~0.04%)、在锭模中发生强烈碳氧反应、生成一氧化碳气泡,使钢液在模中沸腾而得名。这种钢凝固一开始,气泡就形成并上浮。钢锭表皮凝固成含铁较纯的壳层。当表层达到所要求的厚度时,在钢锭顶部加上盖板,使顶部凝固,阻止气泡继续逸出;也可在顶部加入硅铁、铝等脱氧进行化学封顶;也有用瓶口式锭模进行封顶。另一种方法是在钢液凝固成表面层后即向整体钢液中加铝脱氧,这种钢锭称为外沸内镇钢。沸腾钢一般采用上小下大敞开式的瓶口式铸模。沸腾钢锭成坯率高达90~92%,主要用于低碳钢。
半镇静钢
介于镇静钢和沸腾钢之间的钢种。这种钢内部气体少,结构接近于镇静钢。半镇静钢浇铸初期不产生气泡,当顶部自然凝固封顶后(可采用瓶口模促进封顶),由于钢液中碳和氧的富集和温度降低,促使在钢锭顶部产生少量一氧化碳气泡,填充整个钢液的凝固收缩空间。因此,可得到与沸腾钢相近的钢锭成坯率。半镇静钢主要用于中等碳含量和中等质量的结构钢,所用铸模一般为敞开式上小下大型。脱模浇铸完毕的钢锭,需待内部完全凝固后方可脱模。对裂纹敏感性强的合金钢锭,脱模后应在热状态(>900℃)放入缓冷坑中保温缓冷,或在不低于750℃温度下热送入轧钢车间的均热炉或加热炉。
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