铸钢件是用于采矿和发电等行业的战略性部件,铸钢件生产需要花费大量的人力,并具有原材料和能源消耗大的特点。模拟是一种获得高质量和资源友好以及盈利生产的关键技术。
对于必须精确装配的很多部件而言,铸钢件的高质量和经济性生产难以两全其美。它要从熔液的高纯度配备开始、最优化的型板(模具)系统以防止缩松缺陷和气孔、良好的表面质量以及避免裂纹、变形和宏观偏析并扩展到最终热处理的优化。通过铸造工艺的优化,铸造工程师可以分析和优化其工艺并确保各复杂部分以适当方式组合在一起,以便最终确定一个健全和高效的生产工艺。
MAGMA 5中的缩孔显示(左)和额二次氧化夹杂物(右)
对于铸钢件,通过模拟理解和优化工艺包括:
- 真实和详细地描绘出所有工艺步骤
- 通过避免由于未浇满、重氧化、夹砂和夹渣、微孔和缩松产生的铸造缺陷而获得质量改进
- 当设计内浇口、确定横浇道/冷铁和其他补贴尺寸时,通过建立基于铸型的解决方案,节省大量时间
- 降低成本,尤其是在材料和能源使用方面,降低质量成本和减少返工
- 减少由于需改动浇注系统、冒口和工艺布置而产生的启动费用
- 由于可定量预测热处理后铸件的显微结构和性能,进而可作出早期和可靠的决策
热裂:预测和实际缺陷
MAGMA5, MAGMAsteel和诸如MAGMAstress的扩展模块提供一种符合实际和可靠模拟铸钢工艺的综合能力。其中包括:
- 由浇包浇注并计算浇包特征
- 预测铸型冲蚀、砂烧结和渗透
- 计算凝固期间金属液的对流和相应的铸造宏观偏析
- 线性和宏观收缩的量化计算
- 跟踪重氧化和夹砂的进展,并预测烧结/渗透
- 有关钢熔模铸造和壳型铸造的专门能力
- 裂纹预测、在凝固、落砂时、清除浇冒口后以及在后续冷却和机加工过程中铸件的应力和变形
- 预测在热处理期间铸件的变形和应力
- 预测在热处理时和热处理后(考虑实际熔化成分)的局部显微结构和机械性能
采用MAGMAsteel模拟热处理:热处理工艺的定义(左上角),结合TTT图(左下角)的模拟冷却曲线和热处理后机械性能的模拟。此处显示了:抗拉强度的分布(右)