凝固質(zhì)量與內(nèi)部組織

鋼錠模的斷面形狀直接影響鋼錠的凝固過程和組織均勻性。多角形斷面（如八角形）通過增加散熱面促進(jìn)均勻凝固，減少熱裂紋；圓形斷面因散熱面小易形成急冷層，導(dǎo)致縱裂風(fēng)險增加。矩形和方形斷面通過優(yōu)化高寬比（2.5-3.5）平衡凝固速度與內(nèi)部質(zhì)量，而錐度（0.8%-4.2%）設(shè)計可減少縮孔并改善脫模效果。

表面質(zhì)量與成坯率

不同斷面形狀的模壁結(jié)構(gòu)對鋼錠表面完整性有顯著影響。直邊模壁易使鋼錠表面內(nèi)凹且隨邊長增加加重凹陷，導(dǎo)致模體變形報廢；凹面模壁能形成微凸表面，提高成坯率并延長模體壽命；波紋形模壁通過棱線強(qiáng)化凝固過程，減少表面裂紋。此外，圓形斷面鋼錠因凝固收縮特性更易出現(xiàn)皮下氣泡等缺陷。

生產(chǎn)效率與工藝適應(yīng)性

斷面形狀選擇需與軋制工藝匹配。方錠適用于型材、管材和線材軋制，扁錠或矩形錠適合板材生產(chǎn)，圓錠用于車輪、輪箍等環(huán)形件，多角形錠則為大型鍛件提供均勻的鍛造流線。矩形錠在鑄造難度和成坯率上優(yōu)于方形錠，而大斷面尺寸需與軋機(jī)能力協(xié)調(diào)，小斷面尺寸則受限于產(chǎn)品壓縮比要求（通常≥8）。

熱應(yīng)力分布與模體壽命

斷面形狀通過改變熱應(yīng)力分布影響鋼錠模壽命。實驗表明，矩形和波紋邊形模壁能有效分散熱應(yīng)力，減少模體裂紋；而直邊模因應(yīng)力集中易導(dǎo)致早期報廢。蠕墨鑄鐵或球墨鑄鐵材質(zhì)的鋼錠模因抗熱疲勞性能優(yōu)異，可顯著提升使用壽命，模錠重量比控制在1.0左右為佳。

后續(xù)加工與缺陷控制

斷面形狀的轉(zhuǎn)角半徑（8%-15%水力學(xué)直徑）對軋制后角部裂紋有決定性影響。底部形狀設(shè)計影響開坯后的坯尾形態(tài)，進(jìn)而決定成坯率。不合理的斷面形狀可能導(dǎo)致脫模困難，引發(fā)鋼錠拉傷、變形及殘余應(yīng)力積累，終降低材料利用率。