末端压下对轴承钢凝固疏松及宏观偏析影响的热模拟

发布时间：2021-07-22 04:23

　　通过将液芯倾倒试验与数值模拟相结合的方法,计算得到了GCr15轴承钢铸坯在不同凝固阶段的中心固相率及液芯宽度。在铸坯中心固相率为0.3和0.6时,进行压下量分别为2、5、8、11 mm的末端压下试验,研究了末端压下对轴承钢铸锭疏松及宏观偏析的影响。结果表明:末端压下工艺可以明显改善铸锭中心疏松,随着压下量的增大,铸锭下半部分标定区域的中心疏松程度逐渐减轻直至消失,疏松级别从4级降低至0级。施加压下后铸锭中心区域出现一次枝晶弯曲和二次枝晶挤压黏合的现象,液析碳化物尺寸和珠光体片层间距均明显减小。在中心固相率为0.6时进行压下后,铸锭横截面的碳元素分布均匀性优于中心固相率为0.3时的,并且在压下量为2 mm时中心碳偏析得到较好的改善。 

【文章来源】：上海金属. 2020,42(06)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

铸锭中心固相率确定流程示意

凝固不同时间的铸锭的液芯形貌

为简化计算过程，对模型作如下基本假设:(1)忽略浇铸时间，从钢液完全浇入结晶器后开始计时;(2)忽略结晶器表面和钢液向周围环境的辐射;(3)各组件的物性参数为常数，不随温度变化而变化。有限元模型及网格划分如图3所示。表1列出了数值模拟的初始条件及边界条件。图4为不同凝固时间下液芯宽度的数值模拟结果，选择固相率为0.3以下的区域为可倾出的液相。由图5可知，数值模拟得到的液芯宽度和液芯倾倒试验结果相吻合，说明数值模型的边界条件准确。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Improvement of center segregation in high-carbon steel billets using soft reduction[J]. Raimund Bülte,Wolfgang Bleck.  Journal of University of Science and Technology Beijing（English Edition）. 2006(06)
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[3]钢锭的凝固与偏析[J]. 高桥忠义,王庆奎.  钢铁. 1982(03)

博士论文
[1]连铸坯凝固过程微观偏析与组织模拟及轻压下理论研究[D]. 罗森.东北大学 2011
[2]板坯连铸动态二冷与轻压下建模及控制的研究[D]. 郭亮亮.大连理工大学 2009

硕士论文
[1]大方坯连铸动态轻压下位置的确定[D]. 赵劲松.内蒙古科技大学 2007



本文编号：3296430