鋼錠一般情況下大致可區(qū)分為以下幾類:
未凈鋼
鋼錠只經(jīng)過了最基本(最低限)的脫氧處理。鋼錠凝固時,鋼錠模的四周及底部生成一層接近純鐵的金屬層,而碳、硫及磷等則于中央收縮孔附近生成偏折。金屬中的氧,會生成一氧化碳卷在金屬內(nèi)生成氣孔,但氣孔會在熱軋過程中消失。未凈鋼的最大優(yōu)點在于可獲得幾無缺陷的鋼材表面---表面幾為純鐵的緣故。絕大部份的未凈鋼含碳量均為小于0.1%的低碳鋼。 蓋帽鋼(加蓋鋼)
液中的氧使鋼錠的收縮中心附近的偏折情形,較未凈鋼為低,表面美觀,內(nèi)部化學(xué)成份均勻,機械性質(zhì)也較未凈鋼為佳。
全凈鋼
液中的氧早在凝固前便完全被脫除成限制在最低限以內(nèi)避免未凈鋼的邊緣效應(yīng)。脫氧處理,由在鋼液中添加鐵—硅合金使鋼液中的氧反產(chǎn)生成熔渣而得到均勻的金屬液。 半凈鋼
半凈鋼介于未凈鋼與全凈鋼之間,鋼液中經(jīng)加了少量的鐵——硅或鋁做為除氧劑,添加的量正好足夠去除未凈鋼的邊緣效應(yīng),使氧獲得充份的分解。
藉由真空處理不需添加任何除氧元素,使鋼液得到充份的除氧效果且鋼中不生成非金屬介在物。處理過程是先增加鋼中的碳含量,然后將鋼液經(jīng)真空澆鑄,此時碳與氧將反應(yīng)生成一氧化碳而使鋼液中的碳與氧逐漸降至規(guī)定的水準(zhǔn)。由于過程中未添加會生成固態(tài)氧化物的除氧元素,鋼質(zhì)非常干凈。 鎮(zhèn)靜鋼
又稱全脫氧鋼,是凝固過程中鋼液內(nèi)氧含量低到不會與鋼中碳反應(yīng)生成一氧化碳?xì)馀莸匿?。鑄前鋼液須經(jīng)充分脫氧,如用硅和鋁脫氧,鋼中硅含量在0.3%左右,鋁含量在(0.02~0.06%)。鎮(zhèn)靜鋼錠均有縮孔,必須用帶保溫帽的錠模澆鑄。軋制后經(jīng)過切頭,鋼錠成坯率為85~89%。要求成分均勻、組織致密的鋼材采用這種鋼錠。鎮(zhèn)靜鋼采用上大下小帶保溫帽的鑄模。近年廣泛采用發(fā)熱保溫帽和隔熱板保溫帽等以提高成坯率。 沸騰鋼
鋼液中含氧量較高(0.02~0.04%)、在錠模中發(fā)生強烈碳氧反應(yīng)、生成一氧化碳?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,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。 半鎮(zhèn)靜鋼
介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間的鋼種。這種鋼內(nèi)部氣體少,結(jié)構(gòu)接近于鎮(zhèn)靜鋼。半鎮(zhèn)靜鋼澆鑄初期不產(chǎn)生氣泡,當(dāng)頂部自然凝固封頂后(可采用瓶口模促進(jìn)封頂),由于鋼液中碳和氧的富集和溫度降低,促使在鋼錠頂部產(chǎn)生少量一氧化碳?xì)馀荩畛湔麄€鋼液的凝固收縮空間。因此,可得到與沸騰鋼相近的鋼錠成坯率。半鎮(zhèn)靜鋼主要用于中等碳含量和中等質(zhì)量的結(jié)構(gòu)鋼,所用鑄模一般為敞開式上小下大型。 脫模澆鑄完畢的鋼錠,需待內(nèi)部完全凝固后方可脫模。對裂紋敏感性強的合金鋼錠,脫模后應(yīng)在熱狀態(tài)(>900℃)放入緩冷坑中保溫緩冷,或在不低于750℃溫度下熱送入軋鋼車間的均熱爐或加熱爐。