鑄鋼件是用于采礦和發(fā)電等行業(yè)的戰(zhàn)略性部件,鑄鋼件生產需要花費大量的人力,并具有原材料和能源消耗大的特點。模擬是一種獲得高質量和資源友好以及盈利生產的關鍵技術。
對于必須精確裝配的很多部件而言,鑄鋼件的高質量和經濟性生產難以兩全其美。它要從熔液的高純度配備開始、最優(yōu)化的型板(模具)系統(tǒng)以防止縮松缺陷和氣孔、良好的表面質量以及避免裂紋、變形和宏觀偏析并擴展到最終熱處理的優(yōu)化。通過鑄造工藝的優(yōu)化,鑄造工程師可以分析和優(yōu)化其工藝并確保各復雜部分以適當方式組合在一起,以便最終確定一個健全和高效的生產工藝。
MAGMA 5中的縮孔顯示(左)和額二次氧化夾雜物(右)
對于鑄鋼件,通過模擬理解和優(yōu)化工藝包括:
- 真實和詳細地描繪出所有工藝步驟
- 通過避免由于未澆滿、重氧化、夾砂和夾渣、微孔和縮松產生的鑄造缺陷而獲得質量改進
- 當設計內澆口、確定橫澆道/冷鐵和其他補貼尺寸時,通過建立基于鑄型的解決方案,節(jié)省大量時間
- 降低成本,尤其是在材料和能源使用方面,降低質量成本和減少返工
- 減少由于需改動澆注系統(tǒng)、冒口和工藝布置而產生的啟動費用
- 由于可定量預測熱處理后鑄件的顯微結構和性能,進而可作出早期和可靠的決策
熱裂:預測和實際缺陷
MAGMA5, MAGMAsteel和諸如MAGMAstress的擴展模塊提供一種符合實際和可靠模擬鑄鋼工藝的綜合能力。其中包括:
- 由澆包澆注并計算澆包特征
- 預測鑄型沖蝕、砂燒結和滲透
- 計算凝固期間金屬液的對流和相應的鑄造宏觀偏析
- 線性和宏觀收縮的量化計算
- 跟蹤重氧化和夾砂的進展,并預測燒結/滲透
- 有關鋼熔模鑄造和殼型鑄造的專門能力
- 裂紋預測、在凝固、落砂時、清除澆冒口后以及在后續(xù)冷卻和機加工過程中鑄件的應力和變形
- 預測在熱處理期間鑄件的變形和應力
- 預測在熱處理時和熱處理后(考慮實際熔化成分)的局部顯微結構和機械性能
采用MAGMAsteel模擬熱處理:熱處理工藝的定義(左上角),結合TTT圖(左下角)的模擬冷卻曲線和熱處理后機械性能的模擬。此處顯示了:抗拉強度的分布(右)