钢锭凝固过程温度场数值模拟.pdfVIP

学兔兔 铸 造 May2013 · 410 · FOUNDRY VOI．62 No．5 钢锭凝固过程温度场数值模拟 王晓花 ，厉 英 (东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳 110819) 摘要 ：本研究采用大型商业软件MSC．Marc建立了38tN锭凝固传热数学模型，模型中的钢热物性参数是通过钢凝固 过程微观偏析模型预测钢锭凝固过程相的变化规律 ，并根据钢锭凝固过程钢热物性参数与相组成之间的关系式来确 定。随后采用红外测温试验验证了钢锭凝固传热数学模型，并模拟了钢锭凝固过程温度场变化规律以及不同浇注温 度和冒口保温条件对钢锭凝固过程的影响。结果表明：钢锭凝固过程由钢锭底部向冒口逐渐凝固，随着钢锭冒口发 热剂的加入，钢锭凝固末期，最后凝 固区域逐渐从无发热剂情况时位于钢锭本体向冒口区域移动。38tN锭4125V2 钢可采用向浇注后冒口加入200mm厚发热剂增强钢锭凝固末期钢液补缩能力，脱模时间为浇注后12．5h。 关键词：钢锭 ；热物性参数；发热剂；温度场 ；数值模拟 中图分类号：TG244+．1 文献标识码 ：A 文章编号：1001—4977 (2013)05—0410—06 NumericalSimulationofTemperatureFieldofIngotDuringthe SOlidifiCatiOnProcess WANGXiao—hua，LIYing (SchoolofMaterialsMetallurgy，NortheasternUniversity，Shenyang110819，Liaoning，China) Abstract：Aheat．Pansferandsolidificationmodelweredevelopedtopredictthetemperaturefieldof38tingot duringthesolidificationprocesswiththecommercialsoftwareMSC．M arc．andthethermophysicalpropertiesof thesteelinmodelweredeterminedbythemicrosegregationmode1．whichcanpredictthephaseevolutionof steelduringthesolidificationprocess．Thenumericalmodelwasvalidatedbythetemperaturemeasurementand thetemperaturefieldsoftheingotduringthesoliditicationprocesswithdifferentpouringtemperautreand heatingagentthicknesswerepredictedbythenumericalmode1．Theresultsshow thattheingotsolidifiesfrom bottom toriserinsequence．andthefinalsolidificationzoneofingotmoves疗om theingotbodyunderthe conditionwithoutheatingagenttoriserwiththeincreaseoftheheatingagentthickness．The200mm—thickn ess heatingagentand12．5hknockouttimeareproposedforthe38tingotof4125V2st