赵志刚等：水冷铜模与砂模铸造M2钢显微组织对比 ·789 4004T 400um 400m 400um 图2砂型模铸M2钢铸锭不同试样的金相照片.(a)a;(b)b:(c)c:(d)d:(e)e:(Df Fig.2 Metallographs of the different samples of the sand mould M2 steel ingot:(a)a:(b)b:(c)c;(d)d;(e)e:(f)f 200μm 200μm 200m 200m 品得别200 200Hm 图3水冷铜模模铸的M2钢铸锭不同试样金相照片.(a)a:(b)b:(c)c:(d)d:(c)e:()f Fig.3 Metallographs of the different samples of the water-cooled copper mould M2 steel ingot:(a)a:(b)b:(c)c;(d)d:(e)e:(f)f 砂模和水冷铜模M2钢铸锭的平均二次枝晶间距分别 为试样a和b靠近水冷铜模的水冷铜面，其冷却速度 为42.55m和21.65m,平均冷却速度分别为1.06 主要取决于模具的对流传热，而水冷铜模的导热能力 K·s和12.50K·s‘.表2列出水冷铜模和砂模铸锭 要远大于砂模.随着凝固前沿向铸锭中心推进，冷却 在相应试样处二次枝晶间距之比以及冷却速度之比. 速度之间的比值逐渐减小：水冷铜模试样「处的的冷 从表2可以看出水冷铜模的平均二次枝晶间距为砂模 却速度为砂模试样「处的2.4倍，相对于边部试样a的 的0.50倍，水冷铜模的平均冷却速度为砂模的11.85 20.6倍有显著的减小，在同一铸锭中，水冷铜模铸锭 倍.对比水冷铜模和砂模的铸锭的二次枝晶间距和冷 中试样a和试样f处冷却速度之比为14.8，而砂型模 却速度可以发现，边部a和b试样的差距较其他试样 铸该两试样的冷却速度之比为1.7.这取决于M2钢 显著，试样a和b的冷却速度比分别为20.87和 的热导率，较小的M2钢热导率将成为2钢凝固传热 15.42,二次枝晶间距比分别为0.38和0.42.这是因 的限制因素.虽然铸锭中心相对于边部冷却速度增大赵志刚等: 水冷铜模与砂模铸造 M2 钢显微组织对比 图 2 砂型模铸 M2 钢铸锭不同试样的金相照片． ( a) a; ( b) b; ( c) c; ( d) d; ( e) e; ( f) f Fig． 2 Metallographs of the different samples of the sand mould M2 steel ingot: ( a) a; ( b) b; ( c) c; ( d) d; ( e) e; ( f) f 图 3 水冷铜模模铸的 M2 钢铸锭不同试样金相照片． ( a) a; ( b) b; ( c) c; ( d) d; ( e) e; ( f) f Fig． 3 Metallographs of the different samples of the water-cooled copper mould M2 steel ingot: ( a) a; ( b) b; ( c) c; ( d) d; ( e) e; ( f) f 砂模和水冷铜模 M2 钢铸锭的平均二次枝晶间距分别 为 42. 55 μm 和 21. 65 μm，平均冷却速度分别为 1. 06 K·s － 1和 12. 50 K·s － 1 ． 表 2 列出水冷铜模和砂模铸锭 在相应试样处二次枝晶间距之比以及冷却速度之比． 从表 2 可以看出水冷铜模的平均二次枝晶间距为砂模 的 0. 50 倍，水冷铜模的平均冷却速度为砂模的 11. 85 倍． 对比水冷铜模和砂模的铸锭的二次枝晶间距和冷 却速度可以发现，边部 a 和 b 试样的差距较其他试样 显 著，试 样 a 和 b 的冷却速度比分别为 20. 87 和 15. 42，二次枝晶间距比分别为 0. 38 和 0. 42． 这是因 为试样 a 和 b 靠近水冷铜模的水冷铜面，其冷却速度 主要取决于模具的对流传热，而水冷铜模的导热能力 要远大于砂模． 随着凝固前沿向铸锭中心推进，冷却 速度之间的比值逐渐减小: 水冷铜模试样 f 处的的冷 却速度为砂模试样 f 处的2. 4 倍，相对于边部试样 a 的 20. 6 倍有显著的减小，在同一铸锭中，水冷铜模铸锭 中试样 a 和试样 f 处冷却速度之比为 14. 8，而砂型模 铸该两试样的冷却速度之比为 1. 7． 这取决于 M2 钢 的热导率，较小的 M2 钢热导率将成为 M2 钢凝固传热 的限制因素． 虽然铸锭中心相对于边部冷却速度增大 · 987 ·