為滿足超大規(guī)格塑料模具鋼的開(kāi)發(fā),基于SW718H鋼種特性,工藝流程與裝備條件,提出了適應(yīng)于冶煉單元及60 MN快鍛機(jī)組的40 t新錠型和配套鋼錠模的相關(guān)參數(shù)。為驗(yàn)證鋼錠模設(shè)計(jì),使用有限元鑄造模擬軟件ProCAST對(duì)新錠型凝固過(guò)程溫度場(chǎng)分布、鋼錠全凝固時(shí)間、冒口收縮形貌進(jìn)行了數(shù)值模擬,并應(yīng)用Niyama判據(jù)函數(shù)對(duì)潛在中心疏松發(fā)生位置進(jìn)行了預(yù)測(cè)。計(jì)算結(jié)果表明:新錠型凝固過(guò)程自下而上順序進(jìn)行,完全凝固時(shí)間等于983 min,預(yù)測(cè)的一次縮孔深度約為230 mm,Niyama≤10（K·s）0.5·cm-1的潛在縮松位于鋼錠縱向高度一半位置的軸心區(qū)域。在模擬計(jì)算基礎(chǔ)上,合理地制定了冶煉、澆鑄、冷卻及鍛造工藝,并完成工業(yè)試制10爐次。在試制過(guò)程中,對(duì)澆畢后鋼錠模外壁面及脫模后鋼錠外表面的溫度變化進(jìn)行了測(cè)量,實(shí)測(cè)的結(jié)果與計(jì)算值基本吻合。最后應(yīng)用超聲波探傷、低倍金相觀察、化學(xué)成分分析與非金屬夾雜物評(píng)級(jí)等理化檢測(cè)手段對(duì)使用新錠型鍛造的塑料模具鋼進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估,結(jié)果全部符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。 

【文章來(lái)源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１寶鋼特鋼生產(chǎn)的ＳＷ７１８Ｈ模塊??Ｆｉｇ．?１．１?ＳＷ７１８Ｈ?ｆｌａｔ?ｓｔｅｅｌ?ｂａｒｓ?ｏｆ?Ｂａｏｓｔｅｅｌ?Ｓｐｅｃｉａｌ?Ｓｔｅｅｌ??

—熱送（或冷送）后道—加熱—６０?ＭＮ機(jī)組自由鍛造—預(yù)備熱處理―表面拋丸—??第一次超聲波探傷—平整毛坯頭尾—性能熱處理—表面拋丸—硬度檢驗(yàn)及第二次??超聲波探傷—鋸切平頭—表面檢查、精整、標(biāo)志—過(guò)鎊入庫(kù)。下圖２．４為模塊的簡(jiǎn)??要工藝流程圖。??２．１．４主要參數(shù)確定依據(jù)??鋼鍵按澆注方式不同，可分為底注鋼錠、普通上注鋼錠和真空上注鋼錠三種；??按澆注前的氧含量不同又可分為沸騰鋼、半鎮(zhèn)靜鋼和鎮(zhèn)靜鋼。沸騰鋼與半鎮(zhèn)靜鋼??通常采用上小下大敞口鋼錠模澆注，且上注法與底注法均可使用。鎮(zhèn)靜鋼要求得??到相對(duì)致密的組織，因而普遍使用上大下小的錠模進(jìn)行生產(chǎn)，澆注方法主要采用??底注或真空上注。大型鍛件用鋼錠基本都是鎮(zhèn)靜鋼錠，很少采用沸騰鋼錠，因?yàn)??后者內(nèi)部存在氣泡、空穴較多，靠鍛造難以焊合或清除內(nèi)部全部缺陷［７］，因此新鋼??錠模的設(shè)計(jì)將采用底注、上大下小、帶熱冒口的結(jié)構(gòu)。??２．１．４．１容許單重??鋼徒和鋼淀模的質(zhì)量（分別使用Ｍｉｎｇｏｔ和表示，．ｔ）是必須首先確定的參??數(shù)，其制定由以下幾個(gè)要素構(gòu)成：??（１）鋼錠的質(zhì)量應(yīng)小于等于煉鋼部門最大允許澆注量。這個(gè)澆注量由爐產(chǎn)量、??鋼包有效容積、湯道注余量、放砂鋼水量、注余殘鋼量共同決定

北大學(xué)碩士學(xué)位論文?第２章新錠型設(shè)計(jì)及鋼錠凝固數(shù)值模擬??表２．５新錠型基本參數(shù)??Ｔａｂｌｅ?２．５?Ｂａｓｉｃ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｎｅｗ?ｉｎｇｏｔ??參數(shù)?值?參數(shù)?值?參數(shù)?值?參數(shù)值??Ｍｎｇｏｔ，?ｔ?４０?／／ｂｏｄｙ，?ｍｍ?２４９０?Ｄｈｏｎｏ？?ｈ＾．?ｍｍ?１３２０?肩寬比，％?７５??Ｚ＞ｔｏｐ，?ｍｍ?１７６０?Ｈｌｏｘａ［，?ｍｍ?３２５０?Ｚ）ｈ〇ｎ〇Ｐ＿ｓｍａ�。�，?ｍｍ?１３１０?冒容比，０／〇?１８．６??＾ｂｏｔｔｏｍ，?ｒｎｍ?１５４６?ＨＩＤ．?ｍｍ?１．５１?Ｚ）ｈ〇ｔｔ〇ｐ＿ｍｅａｎ．?ｍｍ?１３１５?Ｄｍ〇｜ｄ，?ｍｍ?３３０??ＤｍＣａｎ．?ｍｍ?１６５３?Ｔａｐｐｅｒ，％?４．３?＂ｈｏｔｔｏｐ，ｍｍ?７６０?Ｍｍ〇丨ｄ／Ｍ丨ｎｇ０丨?１．１６??ｈｏｎｏｓｍａｌｌ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]冒口高度對(duì)鋼錠內(nèi)部品質(zhì)影響的模擬分析[J]. 徐亞?wèn)|,沈厚發(fā),雷丙旺,韓非.  特種鑄造及有色合金. 2014(05)
[2]整體式下注鋼錠模的設(shè)計(jì)[J]. 陳建東,朱偉偉,朱小龍,蔡寧,張窯,沙濤.  上海電氣技術(shù). 2013(03)
[3]Influence of Mould and Insulation Design on Soundness of Tool Steel Ingot by Numerical Simulation[J]. M Heidarzadeh,H Keshmiri.  Journal of Iron and Steel Research（International）. 2013(07)
[4]大型鋼錠模的設(shè)計(jì)[J]. 陳進(jìn),余連權(quán).  重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(05)
[5]冒口高度對(duì)大型鍛造鋼錠內(nèi)部質(zhì)量影響的數(shù)值模擬研究[J]. 黨衛(wèi)東,吳曉春,閔永安,汪宏斌.  鑄造技術(shù). 2010(06)
[6]世界模具鋼生產(chǎn)的現(xiàn)狀和進(jìn)展[J]. 楊貴根,朱祖昌.  熱處理技術(shù)與裝備. 2006(06)
[7]影響大型鋼錠錠模使用壽命的因素[J]. 杜成武,李廣田,朱苗勇.  特殊鋼. 2003(03)
[8]大鋼錠的優(yōu)化設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J]. 顏秉福,姬生永,陳冰廷,張德剛,王軍.  新技術(shù)新工藝. 2003(04)
[9]鋼錠疏松、縮孔的因素分析及對(duì)策[J]. 趙彥靈.  寬厚板. 2000(03)
[10]大鋼錠凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)計(jì)算及縮孔疏松預(yù)測(cè)[J]. 劉莊,趙勇,張沅,趙鶴林,楊燕棠.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 1993(01)

博士論文
[1]高性能預(yù)硬型塑料模具鋼的計(jì)算機(jī)合金設(shè)計(jì)[D]. 何燕霖.上海大學(xué) 2004

碩士論文
[1]寶鋼特厚板用新錠型及相關(guān)工藝的研究[D]. 蔡得祥.上海交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3494766