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  连铸机导辊是钢铁出产中的核心部件，担任引导和支撑1300℃以上的高温钢坯，一起接受钢液飞溅、氧化皮脱落及机械载荷的复合冲击。传统导辊资料（如高铬铸铁或金属陶瓷）常因热疲惫开裂、外表磨损或高温变形导致停机修理，严峻限制连铸功率。碳化硅（SiC）陶瓷凭仗其超高的耐热性、耐磨性和抗热震性，成为新一代导辊资料的颠覆性挑选。本文从功能优势、制作工艺到工业实践，解析碳化硅导辊怎么推进连铸技能晋级。

  碳化硅在1400℃下的抗弯强度仍坚持常温水平的80%（≥450 MPa），而高铬铸铁在1000℃时强度已衰减至30%以下。其低热线胀系数（4.5×10⁻⁶/℃）与高导热率（120 W/m·K）的组合，可有用抵挡钢坯骤冷骤热（ΔT500℃/min）引发的热应力，试验标明，SiC导辊在2000次热循环后仍无裂纹发生。

  SiC的莫氏硬度达9.5，仅次于金刚石，其外表在高温钢坯摩擦下的磨损率仅为高铬铸铁的1/20。一起，SiC对氧化铁渣（FeO）和钢液（Fe-C合金）的化学慵懒可防止熔蚀缺点。例如，在板坯连铸中，SiC导辊作业寿数一般能够到达12个月，是金属导辊的3倍以上。

  SiC在1200℃下的蠕变速率低至1×10⁻⁹ s⁻¹，简直无高温变形，保证连铸坯的尺度精度（厚度动摇±1 mm）。而金属导辊在接连作业48小时后，辊面直径或许胀大0.5-1 mm，导致铸坯外表划伤。

  ：经过硅熔体浸透碳化硅-碳素预制体，构成SiC-Si复合结构，致密度98%，本钱较传统无压烧结下降40%，合适制作大尺度导辊（直径500 mm）。

  ：在2000℃、200 MPa氩气环境下处理，消除剩余孔隙，使SiC导辊的韦布尔模数从10提升至20，抗热震阈值进步至ΔT=800℃。

  ：经过化学气相浸透（CVI）在导辊外表堆积纳米SiC层（厚度50 μm），硬度提升至35 GPa，一起坚持基体的耐性。

  ：导辊内部规划孔隙率15%-20%的蜂窝状芯层，下降分量30%，并使用孔隙缓冲热应力。

  增加Al₂O₃-Y₂O₃烧结助剂，构成YAG（Y₃Al₅O₁₂）晶界相，按捺高温下晶界滑移，使导辊在1350℃下的抗弯强度坚持在300 MPa以上。

  某钢厂将精轧段导辊替换为SiC原料后，辊面磨损深度从每月1.2 mm降至0.05 mm，连铸坯外表合格率从92%提升至99.5%，年保护本钱削减300万元。

  在双辊薄带连铸中，SiC导辊的刚性支撑使铸带厚度动摇控制在±0.15 mm以内，成功出产出0.8 mm超薄不锈钢带，成品率进步25%。

  在含Cl⁻冷却水（浓度500 ppm）的连铸环境中，SiC导辊运转6个月无点蚀，而金属导辊仅1个月即呈现腐蚀坑，深度达0.3 mm。

  现在SiC导辊的单件本钱是金属导辊的5-8倍，但经过流延成型+反响烧结工艺优化，估计未来3年本钱可下降50%。

  ：选用Ti过渡层钎焊（Ag-Cu-Ti钎料）完成SiC导辊与钢轴的牢靠衔接，剪切强度≥80 MPa。

  ：经过温差装配法（ΔT=200℃）补偿SiC与金属的热胀大差异，防止冷态应力会集。

  ：在导辊内部埋入光纤传感器，实时监测温度梯度与应力散布，预警反常工况。

  ：开发含B₄C的SiC基涂层，在1200℃氧化环境中生成B₂O₃玻璃相，主动添补外表微裂纹。

  结语碳化硅连铸机导辊凭仗其“耐高温、零变形、超耐磨”三位一体的功能优势，正在改写钢铁连铸职业的游戏规则。跟着资料本钱下降与制作工艺老练，SiC导辊有望从高端特种钢范畴向普钢连铸浸透，推进连铸出产向高效、低耗、智能化方向跨过晋级，助力“双碳”目标下的冶金工业绿色转型。