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《430不锈钢凝固显微组织模拟的3DCAFE模型_兰鹏 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、网络出版时间：2014-03-2514:35网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2520.TF.20140325.1435.017.html第36卷第3期北京科技大学学报Vol.36No.32014年3月JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijingMar.2014430不锈钢凝固显微组织模拟的3DCAFE模型1,2)苣1,2)1,2)1,2)兰摇鹏,孙海波,李摇阳,张家泉1)北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京100083摇2)北京科技大学
2、冶金与生态工程学院,北京100083苣通信作者,E鄄mail:lanpengwudi@126.com摘摇要摇在同时考虑传热、流动和溶质扩散基础上建立了预测铁素体不锈钢多元合金凝固组织的3DCAFE模型,揭示了430不锈钢凝固过程中温度、固相率及晶粒形貌的变化规律.模型中采用高斯分布描述形核密度与过冷度的关系,应用KGT模型描述枝晶的生长过程.根据Fe鄄鄄C鄄鄄17%Cr平衡相图确定了430不锈钢的凝固路径,在考虑凝固收缩的基础上预测了铸锭的疏松和缩孔分布.组织模拟结果与实际铸锭基本一致,二者的温度变化和组织结构特征也基本吻合.关键词摇不锈钢;凝固;
3、显微组织;元胞自动机;有限元法;计算机模拟+分类号摇TG142郾1;TG142郾713DCAFEmodelforsimulatingthesolidificationmicrostructureof430stainlesssteel1,2)苣1,2)1,2)1,2)LANPeng,SUNHai鄄bo,LIYang,ZHANGJia鄄quan1)StateKeyLaboratoryofAdvancedMetallurgy,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China2)Scho
4、olofMetallurgicalandEcologicalEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China苣Correspondingauthor,E鄄mail:lanpengwudi@126.comABSTRACT摇Takingheattransfer,flowofliquids,andsolutediffusionintoaccount,athree鄄dimensionalcellularautomata鄄finiteelement(3DCAFE)m
5、odelwasbuilttosimulatethesolidificationmicrostructureof430stainlesssteel.Basedonthemodel,thechangelawsoftemperature,solidificationfractionandgrainmorphologyinthesteelingotwererevealedduringthesolidificationprocess.Inthemodel,Gaussiandistributionwasemployedtodescribetherelation
6、shipbetweenthegrainnucleationdensityandthedegreeofundercooling,andtheKGTmodelwasadoptedtodescribethedendritegrowth.AccordingtotheFe鄄C鄄17%Crequilibriumphasediagram,thesolidificationpathwasdetermined,andthedistributionofporositiesandshrinkagecavitiesinthesteelingotwaspredicted.T
7、hetemperaturehistoryandthefinalmicrostructuresimulatedbythemodelareinagreementwithexperimentalresults.KEYWORDS摇stainlesssteel;solidification;microstructure;cellularautomata;finiteelementmethod;computersimulation[1鄄鄄2]摇摇钢的凝固成型过程中,提高其等轴晶比例通常量.已有研究表明,当铸坯中等轴晶比例提高到[3鄄鄄4]是浇铸工艺控制的重要目
8、标.铸坯(或铸锭)中发达50%以上时,褶皱缺陷基本消除.由此可见,基的柱状晶结构容易导致力学性能各向异性,其在后于铁素体不
