王金龙
,
王福明
,
李长荣
,
张炯明
材料热处理学报
应用元胞自动机-有限元模型(CAFE),模拟了不同碳、磷含量对易切削钢9SMn28凝固组织的影响,并通过热力学计算分析结果,优化了钢中的碳、磷含量.模拟结果表明,C含量在0.09 wt%～0.16 wt%时,随C的增加,柱状晶随之而减小;C含量从0.09 wt%增加到0.15 wt%时,晶粒逐渐细化.P含量在0.02 wt%～0.10 wt%时,随P的增加,晶粒逐渐细化.同时,对C、P模拟结果进行了实验验证,实验与模拟结果吻合较好.因此,易切削钢9SMn28的C与P含量应该分别取0.15 wt%及0.10wt%,可以有效地改善9SMn28的凝固组织.
关键词:
元胞自动机-有限元模型
,
模拟
,
组织
,
碳
,
磷
王金龙
,
赖朝彬
,
王福明
,
张炯明
,
任嵬
钢铁研究学报
分析了CAFE法模拟凝固过程微观组织的物理本质、数值计算方法,并应用CAFE法模拟了易切削钢9SMn28的三维微观组织,优化了9SMn28的成分.在CAFE模型中,形核密度用高斯分布来描述;枝晶尖端生长动力学用KGT模型进行计算;枝晶生长的择优取向是<100>方向,并可实现枝晶生长的竞争机制;FE与CA耦合是通过FE节点和CA元胞之间的插值实现的.易切削钢9SMn28微观组织模拟结果与实验吻合较好,确定的碳、磷、锰、硅、硫的最佳质量分数分别为0.15%、0.10%、1.2%、0.08%、0.36%,并对优化结果进行了模拟,有效地改善了9SMn28的凝固组织.
关键词:
元胞自动机-有限元模型
,
模拟
,
微观组织
