连铸低碳钢一次枝晶演变数值模拟及其受力分析

发布时间：2017-12-04 21:29

  本文关键词：连铸低碳钢一次枝晶演变数值模拟及其受力分析

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【摘要】：连铸坯初始凝固坯壳一次枝晶生长过程中受力冲击是导致其不均匀生长的重要原因.本文采用元胞自动机法模拟连铸低碳钢(Fe-0.6 wt.%C)方坯初始凝固一次枝晶生长演变,并基于材料力学理论简化其为悬臂梁,计算实际浇铸熔体冲击下一次枝晶受力.研究表明,2—10 K过冷度范围,枝晶尖端溶质浓度随过冷度增加稳步提升,过冷度每升高2 K,尖端最大浓度增加约0.07%.过冷度2—6 K范围,枝晶臂长度随过冷度上升显著增加;6—10 K范围,枝晶臂长度增幅稳定,生长速率约为0.08 mm·s~(-1).枝晶间熔体流速0.13—0.33 m·s~(-1)时,过冷度增加使枝晶臂根部受力减轻,而恒定过冷度时根部受力则随一次枝晶长大持续增加.过冷度低于6K或一次枝晶生长1 s后,枝晶臂根部弯曲应力均超过临界断裂强度,极易诱发断裂而形成初始缺陷.
【作者单位】： 东北大学冶金学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:51004031) 中央高校基本科研业务费(批准号:N140205002)资助的课题~~
【分类号】：TG249.7
【正文快照】： 1引言 连铸坯初始凝固进程直接决定了微观组织均匀性、溶质元素偏析和晶界间低熔点液相膜形成等,极易引起晶界开裂、气孔和局部元素富集等初始缺陷,严重影响钢基体抗变形能力和钢材最终质量[1-3].因此,为优化凝固工艺,控制微观结构和提升材料性能,研究人员已针对金属微观组织

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