Simulação e análise da microestrutura de solidificação da taruga de aço para rolamentos GCr15 de 280 mm × 325 mm baseada no método dos elementos finitos
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DOI:
摘要
Foi realizada uma simulação da microestrutura de solidificação de uma taruga de aço para rolamentos GCr15 de 280 mm × 325 mm em lingotamento contínuo, baseada no modelo bidimensional de transferência de calor por solidificação utilizando o método dos elementos finitos, com velocidades de tração de 0,6 m/min e 0,5 m/min, sobreaquecimento do metal fundido de 30 ℃ e 10 ℃, e quantidade específica de água de 0,25 L/kg e 0,20 L/kg. Investigou-se o efeito dos parâmetros do processo de lingotamento contínuo na microestrutura da taruga. Os resultados mostram que, quando o sobreaquecimento aumentou de 10 ℃ para 30 ℃, a área das regiões de grãos equiaxiais e mistos diminuiu de 70% para 55%, indicando um efeito muito significativo do sobreaquecimento na microestrutura de solidificação da taruga; ao reduzir a velocidade de tração de 0,6 m/min para 0,5 m/min, o crescimento médio dos grãos colunar foi de 6,5 mm, mas a zona de transição de grãos colunar para equiaxial diminuiu, o que pode aliviar a segregação de elementos solutos nessa área; ao diminuir a quantidade específica de água de 0,25 L/kg para 0,20 L/kg, não houve diferenças significativas nas regiões de grãos colunar e equiaxial da taruga, portanto, a redução da quantidade específica de água não teve efeito óbvio na microestrutura de solidificação da taruga.
关键词
Aço para rolamentos GCr15; lingotamento contínuo de taruga 280 mm × 325 mm; microestrutura de solidificação; segregação; simulação numérica