凝固压力对19Cr18Mn2Mo0.9N高氮钢微观组织影响的数值模拟

摘要

在同时考虑传热、流动和溶质扩散的基础上,利用Procast软件的3D-CAFE模块,对0.15MPa、2MPa和3MPa凝固压力下19Cr18Mn2Mo0.9N高氮不锈钢凝固微观组织进行模拟分析,建立了预测加压下19Cr18Mn2Mo0.9N高氮不锈钢凝固微观组织模型.该模型依据不同凝固压力下的测温实验调节界面传热系数,温度演变和组织模拟结果与实验基本一致.模拟结果表明,随着凝固压力的增大,钢锭柱状晶更加发达,晶粒生长更趋向于<100>方向,表层细小等轴晶区比例先增加然后基本不变,CET转变区间缩短,中心等轴晶区比例缩小,且在200mm高度上中心等轴晶区从32mm减小至14mm.当凝固压力达到3MPa时,中心等轴晶区在部分位置几乎消失而出现穿晶结构.