Study on unidirectional solidification ingot with hollow lateral wall insulation

Estudio del lingote de solidificación unidireccional con aislamiento de pared lateral hueca

Se realizó un modelo matemático de aislamiento de pared lateral hueca del campo de temperatura de solidificación unidireccional. Con la ayuda del software de análisis de elementos finitos ProCAST, se simuló el campo de temperatura del lingote solidificado direccionalmente con aislamiento de pared lateral hueca durante el proceso de solidificación unidireccional. Los resultados muestran que los resultados de la simulación numérica concuerdan bien con los resultados experimentales. La pared lateral hueca mejora significativamente el efecto de aislamiento térmico, inhibe la transferencia de calor de la pared lateral de la fundición solidificada direccionalmente y reduce el calor lateral del lingote. Como la pared lateral hueca se utilizó en la energía nuclear, el acero a gran escala y otros lingotes de acero especial mejorar el rendimiento y la calidad, proporcionar la base de la teoría y la aplicación.

INTRODUCCIÓN

El procesamiento de materiales con propiedades electrónicas, mecánicas, ópticas y térmicas únicas desempeña un papel importante en la tecnología moderna. La calidad de estos materiales depende en gran medida de la morfología y las microestructuras durante el procesamiento, por ejemplo, solidificación direccional. solidificación direccional se refiere a la tecnología que establece una dirección específica a lo largo del gradiente de temperatura entre los metales de solidificación, y la masa fundida no solidificación utilizando las formas obligatorias en el proceso de solidificación de manera que la solidificación de la masa fundida junto con el flujo de calor en la dirección opuesta. Esta tecnología puede controlar mejor la orientación del grano de las organizaciones de solidificación para eliminar el límite horizontal del grano, obtener una organización en columna o única y mejorar las propiedades mecánicas longitudinales de los materiales [1]. Al utilizar la tecnología de solidificación direccional, la contracción, la porosidad, la segregación, las inclusiones y otros defectos de fundición sólo existen en la parte superior del lingote, mientras que la parte inferior se manifiesta limpia y compacta. [2]

Cuanto menor era la profundidad de los defectos de colada en la parte superior, mayor era el segmento limpio y compacto de la parte inferior, y mayor era también el índice de calidad del lingote y el índice de material. Además, la parte superior e inferior de la división exacta, que preserva la parte inferior del segmento compacto limpio, también es muy importante. Su premisa es predecir la profundidad del defecto de colada superior del lingote. En consecuencia, para predecir con exactitud los defectos de colada de lingotes a gran escala dentro del acto, la simulación numérica del proceso de solidificación de lingotes de acero, la producción de grandes piezas fundidas y forjadas y la garantía de calidad interna, la energía y los materiales son de gran importancia [3,4].