Simulation und Analyse der Erstarrungsstruktur eines 280 mm × 325 mm GCr15-Wälzlagerstahl-Brammenstücks basierend auf der Finite-Elemente-Methode

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摘要

Anhand der Finite-Elemente-Methode wurde die Erstarrungsstruktur eines 280 mm × 325 mm Brammenstücks aus GCr15 Wälzlagerstahl bei Ziehgeschwindigkeiten von 0,6 m/min und 0,5 m/min, einer Überhitzung der Schmelze von 30 ℃ und 10 ℃ sowie einem spezifischen Wasserbedarf von 0,25 L/kg und 0,20 L/kg unter Verwendung eines zweidimensionalen Erstarrungs-Wärmeübertragungsmodells simuliert. Es wurde der Einfluss der Parameter des Stranggussprozesses auf die Brammenstruktur untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei einer Erhöhung der Überhitzung von 10 ℃ auf 30 ℃ die Fläche der äquiaxialen und Mischkornbereiche von 70 % auf 55 % abnahm und die Überhitzung einen sehr signifikanten Einfluss auf die Erstarrungsstruktur der Bramme hat; bei einer Reduzierung der Ziehgeschwindigkeit von 0,6 m/min auf 0,5 m/min wuchs das durchschnittliche Säulenkorn um 6,5 mm, jedoch verringerte sich der Übergangsbereich von Säulenkorn zu äquiaxialem Korn, was die Anreicherung von gelösten Elementen in diesem Bereich abschwächen kann; bei einer Reduzierung des spezifischen Wasserbedarfs von 0,25 L/kg auf 0,20 L/kg gab es keine deutlichen Unterschiede in den Säulenkorn- und Äquiaxialbereich der Bramme, sodass die Reduzierung des spezifischen Wasserbedarfs keinen signifikanten Einfluss auf die Erstarrungsstruktur der Bramme hat.

关键词

GCr15-Wälzlagerstahl; 280 mm × 325 mm Stranggussbramme; Erstarrungsstruktur; Ausscheidung; Numerische Simulation

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