《铸造技术》

文章标题:Mn18Cr18N空心钢锭凝固缺陷与组织的模拟研究

文章作者:朱花 张博 田继红 刘嘉辰 陈慧琴
关 键 字:空心钢锭 底注式浇注 孔隙性缺陷 柱状晶 等轴晶
文章摘要:
对常规底注式浇注4.2 t Mn18Cr18N空心钢锭的凝固过程进行了模拟研究,分析了浇注和冷却参数对凝固缺陷和组织的影响。结果表明,内外壁的冷却条件显著影响钢锭的凝固顺序和组织特征。随着内外壁换热系数的减小,最后凝固位置移向换热系数较小的一侧,柱状晶向等轴晶的转变(CET)提前,柱状晶长度减小。在1 415 C和25 kg/s低温慢浇的条件下,当内外壁的换热系数比值为2∶5时,钢锭径向从内外壁侧向壁厚内部逐渐凝固,最终凝固位置在靠近内壁的1/4~1/3壁厚处,该处呈现一定程度的疏松缺陷,凝固组织为等轴晶;而内外壁处则为柱状晶组织,壁厚截面上两种组织比例相当。形核参数中体形核密度是影响CET以及晶粒尺寸的主要参数,而面形核密度可以控制柱状晶的一次枝晶间距。