В исследовании инженерной проблемы поверхностных трещин при производстве крупных слитков стали P92 была разработана термо-механическая модель отливки мартенситной жаропрочной стали P92 массой 19 тонн и высотой 2720 мм с использованием программного обеспечения ProCAST. С помощью JMatPro вычислены термофизические свойства стали P92 на основе полевых производственных измерений. Систематически исследовано влияние температуры заливки и скорости заливки на поле напряжений в 19-тонном слитке P92. Результаты численного моделирования показывают, что дно хвостовой части слитка является зоной концентрации напряжений, а впадины на ребрах хвостовой части — ключевой зоной риска возникновения热трещин; при температурах заливки 1540, 1550 и 1560 ℃ с повышением температуры наблюдается усиление концентрации напряжений, экстремальные значения напряжений всегда проявляются в впадинах на ребрах хвостовой части. По сравнению с заливкой при высокой температуре 1560 ℃, заливка при низкой температуре 1540 ℃ снижает экстремальные значения напряжений в этой зоне на 4,7%. При скоростях заливки 2, 3 и 4 т/мин увеличение скорости усиливает склонность к образованию трещин, а при низкой скорости (2 т/мин) максимальные главные напряжения на ребрах снижаются на 9% по сравнению с высокой скоростью (4 т/мин). Для снижения риска热трещин в хвостовой части слитка рекомендуется использовать медленную заливку при температуре (1550±5) ℃, что эффективно снижает концентрацию напряжений и риск热трещин.

Крупные слитки;Мартенситная жаропрочная сталь P92;Трещины;Поле напряжений