一般皆为低碳钢。它是脱氧不完全的钢,浇注时钢水在锭模中放出大量一氧化碳气体,造成沸腾现象。与镇静钢比较,这种钢的收率高,成本低,表面质量好;但其内部质量不均匀。以“沸”或“F”为代号,如普通碳素钢甲3沸或A3F。
沸腾钢钢锭的结构如图所示,可分为5个带:(1)坚壳带。钢液接触模壁后受到强烈冷却,形成由细小等轴晶组成的无气泡的致密、坚实的外壳带。一般厚度为12~25mm。(2)蜂窝气泡带。钢锭下部的柱状晶在向锭心生长时,平行于柱状晶生长方向而逐渐长大成为椭圆形气泡组成。(3)中心坚固带。为防止出现过分严重的偏析在钢液上面加盖封顶后,抑制了碳氧反应,气体停止析出,蜂窝气泡终止生长,而结晶继续进行,形成无气泡的由柱状晶组成的中心坚固带。(4)二次气泡带。随柱状晶的生长,由于偏析作用碳氧富集到一定程度时,碳氧反应重新发生,产生的气泡分布在钢锭整个高度,成为二次气泡带。(5)锭心带。当模壁温度与钢锭中心温度之差很小时,钢锭心部形成等轴晶,成为锭心带。此时沸腾已大致停止,但仍有少量气孔形成,部分气泡还能逐渐上移聚合长大为头部大气泡。构成头部疏松区。沸腾钢钢锭凝固时强烈析出气体,在各类钢锭中,偏析最为严重。钢锭越大,沸腾越烈,延续时间越长,偏析发展愈严重。
镇静钢为完全脱氧的钢。通常铸成上大下小带保温帽的锭型,浇注时钢液镇静不沸腾。由于锭模上部有保温帽(在钢液凝固时作补充钢液用),这节帽头在轧制开坯后需切除,故钢的收得率低,但组织致密,偏析小,质量均匀。优质钢和合金一般都是镇静钢