冷却速度对42CrMo环坯铸造二次枝晶臂间距及裂纹缺陷的影响

摘要

针对提出的铸辗连续成形新型工艺,从细化组织、提高铸件质量,避免裂纹缺陷方面考虑,分别对采用砂型和金属型的42CrMo铸造环件进行温度场、应力场的数值模拟,利用模拟结果,进行凝固冷却过程裂纹倾向性预测。得到铸坯冷却速度越大,在铸型内停留时间越长,铸件收缩量越大,热应力越大,形成裂纹的倾向性也越大。边角部是最容易形成裂纹的部位。同时通过对铸坯进行微观组织数值模拟,建立冷却速度与二次枝晶臂间距的函数关系,分析冷却速度对组织性能的影响,得到采用金属型铸造可获得比砂型铸造组织性能好的铸坯。通过对比两种铸造方式,确定采用金属型铸造在1 050℃左右温度下出模,可获得高质量无缺陷铸坯,可基本满足基于42CrMo环坯的铸辗连续成形工艺要求。分析结果可为预测铸件质量,试验研究提供理论参考。