【摘 要】
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S31042奥氏体耐热钢方坯连铸过程是一个复杂的动态凝固过程,在铸造过程中极易形成铸造问题,如组织偏析、成分偏析、缩孔缩松、断裂、脱方、鼓肚现象等。以S31042奥氏体耐热钢为主要研究对象,着重从宏观物理场、微观组织和热裂敏感性三方面,探讨了浇铸温度和拉坯速度对连铸方坯质量的影响。首先,概述了奥氏体耐热钢的发展历程以及S31042奥氏体耐热钢的研究现状,阐述了热裂形成机理,分析了热裂判据的研究现状
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S31042奥氏体耐热钢方坯连铸过程是一个复杂的动态凝固过程,在铸造过程中极易形成铸造问题,如组织偏析、成分偏析、缩孔缩松、断裂、脱方、鼓肚现象等。以S31042奥氏体耐热钢为主要研究对象,着重从宏观物理场、微观组织和热裂敏感性三方面,探讨了浇铸温度和拉坯速度对连铸方坯质量的影响。首先,概述了奥氏体耐热钢的发展历程以及S31042奥氏体耐热钢的研究现状,阐述了热裂形成机理,分析了热裂判据的研究现状。其次,阐述了温度场的有限元基本理论,建立了连续铸钢过程的几何模型,利用Pro CAST大型铸造过程模拟仿真软件划分网格,设置宏观物理场模拟相关的初始条件以及边界条件,实现了S31042奥氏体耐热钢方坯连铸过程稳态模拟。通过对铸坯凝固过程进行宏观物理场模拟,得到了结晶器末端铸坯表层各处温度变化、结晶器末端铸坯厚度以及液穴长度,分析了连铸坯结晶器末端的凝固传热规律。接着,采用Pro CAST软件中的CAFE模块模拟了连铸过程的微观组织,在宏观物理场的基础上,进一步计算并设置了CAFE模拟相关的模拟条件及形核参数,得到了方坯连铸断面的微观组织晶粒参数,并分析不同拉坯速度和浇铸温度对方坯连铸微观组织的影响规律。最后,介绍了Pro CAST软件HCS模块的基本功能,并简要介绍了所采用的RDG热裂判据,同时根据模拟需求,建立了S31042方坯直连铸的几何模型,设置相关模拟条件,编辑热裂敏感性模拟所需参数为附加文件,从而得出了不同拉坯速度和浇铸温度对方坯连铸热裂敏感性的影响规律。
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