大型锻造用钢锭(big forged ingots)

供水压机锻造用的钢锭。这种钢锭锭型较大，一般为数十吨直至数百吨，其浇注方法和生产工艺与供轧制用的钢锭均有所不同。

锭型特点 锻造钢锭由冒口、锭身和锭尾三部分组成，三部分的重量比例直接影响着钢锭质量和钢锭的锻造利用率。一般情况下冒口占钢锭总重的12％～25％，锭身占70％～85％，锭尾占3％～5％。冒口呈上小下大的圆台形，其作用主要是在浇注后以冒口的钢水填补锭身钢水凝固时产生的体积收缩，使缩孔集中于冒口部分，而不深入锭身。同时还将疏松上移和减少疏松的体积，以获得结构致密的锭身。冒口在锻造过程中，先锻成“钳口”，作锻造操作的把持之用。锭身是钢锭的主体，在锻造中除切去冒口端和水口端的少部料(切头和切尾)以及火耗外，其余的锭身部分被锻成锻件。一般锻造实心锻件，锭身可利用70％～75％。锭身是由多个规则凹面组成上大下小的截锥体。凹面的数量有8、10、12、16、24等几种，两面的交线为棱。由于棱数与凹面数相等，所以称谓钢锭时把棱数冠于钢锭之前，如8棱钢锭、10棱钢锭等等。钢锭表面和内部质量以棱多者为优。浇注后，钢锭的棱冷却得快而先凝固，起着“加强筋”的作用。钢锭的棱数多，“加强筋”就多，钢锭表面产生裂纹的倾向即小。同时，多棱钢锭拥有的比表面积也大，在钢锭凝固过程中有利于散热，可加速凝固进程，减少角偏析，限制柱状晶的发展。除棱数和重量外，锭身的主要参数有锥度和高径比(见图)：

锥度＝b1-b2/h*%高径比=2h/b1+b2  式中b1为锭身大头内切圆直径，mm；b2为锭身小头内切圆直径，mm；h为锭身高度，mm。锭身锥度为5％～12％，均属正锥度。锥度大者，在钢锭浇注和浇后的凝固期间，有利于夹杂物上浮，有利于自下而上的顺序凝固和冒口钢水的补缩。因此有利于提高锭身的纯洁度与致密度。锥度应根据钢锭锥度和用途来选择，吨位大和内部质量要求高的选用上限。锭身高径比为1．0～2．5。按高径比的不同锻造钢锭有“瘦长型”和“矮胖型”之分。锭重相同的情况下，“矮胖型”钢锭凝固时间长，更宜于夹杂物上浮并有较充分的时间让冒口钢水对锭身进行补缩，获得组织较致密的锭身。但是由于凝固的时间长则偏析大，柱状晶发展也大。另外，“矮胖型”钢锭，由于直径较大．对于锻造直接拔长的锻件，可增加锻造比，对压实钢锭的心部有利。相反，“瘦长型”钢锭凝固时间短，偏析和柱状晶相对减小，但容易产生残余缩孔和疏松等缺陷。有些锻件，为了节省锻造工序和工时，在锻造时不经镦粗就直接拔长，而又要达到一定的锻造比，也需选用“矮胖型”钢锭。

锻造钢锭还有一些特殊形式，如空心钢锭(中空钢锭)和无冒口钢锭。空心钢锭外形与一般锻造钢锭相同，不过钢锭的中心部分从上而下皆是空的，呈“筒形”。无冒口钢锭，只有锭身部分，而无冒口和锭尾部分。这两种钢锭适用于锻造“筒形”锻件，可以减少工序和提高钢锭利用率。

浇注工艺 锻造钢锭的浇注方式也有上注和下注两种。吨位较小的钢锭多采用下注；吨位较大的钢锭则用上注。由于钢液真空处理等炉外精炼和保护浇注的手段日益完善，下注钢锭的吨位逐渐增大，最大的下注钢锭达180t(德国)。最大的上注钢锭是日本室兰制钢所生产的570t钢锭。生产工艺有真空浇注和大气浇注两种。真空浇注适应于浇注吨位较大质量要求较高的上注钢锭。真空度一般在66．5Pa以下。大气浇注，既可上注又可下注。对质量要求较高的钢锭应采取保护浇注。锻造钢锭用的钢锭模是用特定成分的铸造生铁制成。其内部形状与钢锭外形相一致；外部形状近似正多边形或圆形。为了造型后起模方便，外部做成上小下大的倒锥体。