电渣重熔钢锭组织结构的元胞自动机法模拟

摘要

电渣重熔(ESR)是一种制备高质量特殊钢的工艺方法,电渣重熔工艺参数决定重熔钢锭微观组织,从而影响铸锭的力学性能和使用性能.本文应用元胞自动机法建立电渣重熔钢锭组织结构的计算模型,建立基于高斯分布的连续形核模型和KGT生长模型;在节点上采用元胞自动机法(CA)对钢液凝固进行形核和生长计算.结果表明:电渣重熔钢锭主要由柱状晶构成,在底部有一个垂直的柱状晶带,两边有一个延伸的倒V形柱状晶带.同时,本文还考查了电极熔速、渣池温度等工艺参数对温度场的影响,以及平均形核过冷度和最大晶粒密度对微观组织的影响.模拟结果与低倍检测实验结果吻合较好.故可以据模拟结果调整制备工艺,获得具有理想凝固态组织的钢锭.