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Mn18Cr18N电渣重熔钢锭凝固组织的CA法模拟
Simulation of Solidification Structure in Mn18Cr18N Electro-slag Re-melting Ingots by CA Method
朱花, 何文武, 陈慧琴
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作者单位:太原科技大学
中文关键字:Mn18Cr18N;电渣重熔;空心钢锭;柱状晶凝固组织;CA法
英文关键字:Mn18Cr18N;electro-slag re-melting;hollow ingot;columnar solidification structure;CA
中文摘要:本文借助PROCAST软件的元胞自动机(CA)微观组织模拟方法,首先分析了300mm100mm350 mm Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢空心钢锭的电渣重熔凝固工艺,确定了合理的凝固工艺参数、冷却条件、凝固晶粒组织的形核密度与生长速度。在此基础上,分析了712mm308mm1202 mm空心钢锭电渣重熔金属熔池形状和底部冷却条件对空心钢锭凝固组织特征的影响。结果表明,电渣重熔熔速(渣-金界面上涨速度)控制在0.1mms-1以下,可以获得理想的熔池形状和凝固柱状晶组织;底部传热系数达到500 Wm2K-1可提供足够的冷却能力,并获得最大尺寸的底部柱状晶区。
英文摘要:By cellular automaton (CA) microstructure simulation method in PROCAST software, the electro-slag re-melting and solidification process of 300mm100mm350mm Mn18Cr18N high-nitrogen austenitic stainless steel hollow ingot was firstly analyzed in this paper. The nucleation density and growth rate of solidified grain structure under reasonable solidification process parameters and cooling conditions were determined. On this basis, the influence of electro-slag re-melting pool shape and bottom cooling conditions on solidification microstructure characteristics of 712mm308mm1202 mm hollow ingot was analyzed. The results show that the ideal re-melting pool shape and solidified columnar structure can be obtained by controlling the melting rate below 0.1mms-1. The heat transfer coefficient of the bottom mold of 500 Wm2K-1 can provide enough cooling capacity and the maximum columnar structure region at the bottom.
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