消除凝固應力、提高鑄坯質(zhì)量

鑄坯在凝固及冷卻過程中主要受三種應力的作用：

（1）熱應力

熱應力是鑄坯表面與心部溫度不同、收縮不一而產(chǎn)生的應力。最初，鑄坯表面溫度低，心部溫度高，因而表面對中心產(chǎn)生壓應力，反過來心部的阻礙作用使表面又受到拉應力。鑄坯離開二冷區(qū)后，在空氣中緩冷，表面溫度回升，表面與心部溫度逐漸趨于一致，但心部的溫降速度超過表面，因而此時心部的收縮要大于表面，鑄坯心部受拉應力，表面受壓應力。

（2）組織應力

組織應力是由于相變，體積發(fā)生變化而產(chǎn)生的應力。組織應力因相變的不同而具有一定的復雜性。當鑄坯的表層發(fā)生奧氏體向珠光體（或馬氏體）的轉(zhuǎn)變時，引起表層體積增加；而心部奧氏體尚未向珠光體轉(zhuǎn)變，此時對表層體積增大起阻礙作用，致使表層產(chǎn)生壓應力，心部產(chǎn)生拉應力。

（3）機械應力

機械應力是鑄坯在下行和彎曲、矯直過程中受到的應力?；⌒巍E圓形連鑄機的鑄坯在下行時要受到矯直應力的作用，矯直時鑄坯內(nèi)弧面受拉應力，外弧面受壓應力。立彎式和直弧形連鑄機的鑄坯在頂彎時還要受到彎曲應力的作用。此外，設備對弧不準、輥縫不合理、鑄坯鼓肚等也會使鑄坯受到機械應力的作用。

當鑄坯所承受的拉應力超過該部位鋼的強度極限和塑性允許的范圍時，就會產(chǎn)生裂紋。在三種應力中，熱應力、組織應力無疑起了關(guān)鍵作用，機械應力則加大了裂紋產(chǎn)生的可能性。

鑄坯的表面裂紋增加了鋼坯精整的工作量，影響鑄坯的熱送和直接軋制，嚴重時會使鑄坯報廢；而中心裂紋會降低鋼材的性能，給鋼材留下隱患，因此必須設法減少由于應力造成的裂紋，措施有：

（1）采用合理的配水和合適的冷卻制度，以使鑄坯的表面溫度避開高溫下的脆性區(qū)間，冷卻要均勻，防止鑄坯表面回熱過快。

（2）對于某些合金鋼、裂紋敏感性強的鋼種可采用干式冷卻，使鑄坯表面、心部溫度趨于一致，大大減少熱應力的產(chǎn)生。

（3）合理調(diào)節(jié)和控制鋼液成分，降低鋼中有害元素的含量，可確保減少鑄坯的熱裂傾向。

（4）保持嚴格的輥子形狀和輥縫精度，減少輥間鑄坯鼓肚和對中誤差。