离心铸造42CrMo钢环件凝固过程微观组织研究

作     者：王永聚 

作者单位：太原科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：付建华

授予年度：2012年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：42CrMo 数值模拟 离心铸造 砂型铸造 

摘      要：环件铸辗复合成形工艺是我校精密成形课题组新提出的一种环件生产新工艺。相对于传统环件辗扩技术，它具有工艺流程短、节能节材、效率高、效益好等优点，具有广阔的推广应用前景。本论文主要就环件铸辗复合成形工艺中的重要环节—环形铸坯凝固过程中凝固组织形成进行研究，并做CAFE模拟。最后进行砂型铸造凝固组织的CAFE模拟并将模拟结果和离心铸造模拟结果进行对比。 本文根据合金熔体质点在立式离心场下的受力情况，建立了立式离心场和重力场下凝固过程的数学模型。然后在模拟流场、温度场的基础上，研究了各工艺参数，如浇铸温度、铸型转速、铸型初始温度以及换热系数对凝固过程组织形成的影响。对立式离心场下42CrMo合金组织模拟研究得出：环件的外侧形成一定厚度的等轴晶组织，且晶粒半径尺寸随浇铸温度升高缓慢变大;加大转速有利于环件内部晶粒尺寸均匀化;在提高铸型初始温度时，晶粒变得粗大;铸型的换热系数越大越有利于晶粒细化。通过和砂型铸造的凝固组织进行对比，发现离心铸造的凝固组织明显好于砂型铸造。