ASTM A216 WCA铸钢凝固及冷却过程相变的CA模拟

金属学报, 2011, 47(11): 1388-1395. doi: 10.3724/SP.J.1037.2011.00299

ASTM A216 WCA铸钢凝固及冷却过程相变的CA模拟

苏斌 ^1, , 韩志强 ^2, , 赵永让 ^3, , 沈丙振 ^4, , 张连振 ^5, , 柳百成 ^6,

1.清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室,北京,100084

2.清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室,北京,100084

3.中信重工机械股份有限公司,洛阳,471039

4.中信重工机械股份有限公司,洛阳,471039

5.中信重工机械股份有限公司,洛阳,471039

6.清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室,北京,100084

基金项目: 国家科技重大专项资助项目(2011ZX04014-052)

关键词：元胞自动机 , 凝固组织 , 数值模拟 , ASTM A216 WCA铸钢

CA MODELING OF PHASE TRANSFORMATION IN ASTM A216 WCA CAST STEEL DURING SOLIDIFICATION AND COOLING PROCESS

结合Thermo-Calc和Dictra软件考虑了多组元条件下的凝固和溶质扩散过程,建立了元胞自动机(CA)模型,对ASTM A216 WCA铸钢凝固及后续冷却过程的相变进行了模拟.设计了阶梯形试件进行浇注与测温实验,并用OM和SEM观察了铸态试件不同部位的微观组织,测定了先共析α铁素体的含量及其晶粒尺寸、珠光体的层片间距,并将数值模拟结果和实验结果进行了对比,分析了冷却条件对铸态微观组织的影响.结果表明,模拟结果与实验结果符合良好,随冷却速率的增大,先共析α铁素体的含量增加,同时,先共析α铁素体的平均晶粒尺寸和珠光体的平均层片间距减小.

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