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鋼錠模 的結(jié)構(gòu)設(shè)計確實會顯著影響鋼錠裂紋的形成。具體影響機(jī)制及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：
1. 模壁形狀與表面質(zhì)量：直邊模壁易導(dǎo)致鋼錠表面內(nèi)凹，凹陷程度隨邊長增加而加重，此類結(jié)構(gòu)易引發(fā)表面裂紋并加速鋼錠模變形報廢。凹面模壁或波紋形模壁能改鋼錠表面質(zhì)量，使表面微凸，減少裂紋風(fēng)險，同時延長鋼錠模使用壽命。
2. 棱數(shù)設(shè)計對溫度分布的影響：增加鋼錠模棱數(shù)可使模外表面溫度分布更均勻，降低內(nèi)外表面溫差，從而減少熱應(yīng)力集中和疲勞裂紋傾向。多棱設(shè)計還能提升鋼錠模的抗炸裂能力，整體結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
3. 高徑比與錐度的綜合作用：高徑比（H/D）過大會增加鋼錠表面縱裂紋風(fēng)險，適當(dāng)降低高徑比有助于減少中心疏松和偏析，但需平衡成材率。錐度過大易導(dǎo)致加熱不均和應(yīng)力集中，增加裂紋概率；合理錐度設(shè)計能優(yōu)化鋼錠凝固順序，減少縮孔和疏松缺陷。
4. 壁厚與溫度梯度控制：減小鋼錠模壁厚可降低內(nèi)外表面溫差，縮短大溫差持續(xù)時間，從而提升抗炸裂能力，但會犧牲鋼錠模的疲勞壽命。壁厚需結(jié)合具體工藝條件調(diào)整，以平衡抗裂紋性能與模具耐久性。
5. 反向圓弧半徑設(shè)計：增大反向圓弧半徑可降低模內(nèi)表面溫度及整體溫差，減少熱應(yīng)力積累，進(jìn)而抑制裂紋生成。
6. 凝固收縮與應(yīng)力阻滯：鋼錠模結(jié)構(gòu)不合理（如設(shè)計不良的模腔）可能導(dǎo)致凝固收縮受阻，形成較大的內(nèi)應(yīng)力和塑性形變，超材料強(qiáng)度時即產(chǎn)生縱裂紋。
總結(jié)，鋼錠模結(jié)構(gòu)通過影響溫度分布、凝固路徑、應(yīng)力集中程度等因素，直接作用于鋼錠裂紋的產(chǎn)生。優(yōu)化設(shè)計需綜合考慮模壁形狀、棱數(shù)、高徑比、錐度等參數(shù)，以實現(xiàn)均勻凝固、減少熱應(yīng)力，并平衡抗裂性能與模具壽命。
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