连铸工艺参数对异形坯凝固组织影响的数值模拟

摘要

为控制高寒地区油汽用连铸异形坯质量,采用元胞自动机(CA)—有限元(FE)耦合模型,系统的研究了中间包过热度、铸坯拉速、二冷强度等连铸工艺参数对异形坯凝固组织的影响规律.异形坯模型预测表面温度曲线与工业实验测温结果趋于一致;凝固组织与试验铸坯的微观组织形貌基本一致.研究结果表明:过热度由35°C降低到15°C时,异形坯等轴晶率明显提高,晶粒数目增加4266个,晶粒平均半径减小2.3×10-5m,晶粒平均面积增大3.068×10-7m2.拉速由0.65m/min增加到0.75m/min,二冷配水量由0.5倍标准配水量增加到1.5倍标准配水量,异形坯等轴晶率变化不明显.因此降低过热度可以显著提高等轴晶率,并且达到细化晶粒效果.在保证正常生产的前提下,建议控制中间包钢水在15°C左右.