不規則で大きな場の変動による局所不均一凝固組織形成の解明

阐明由于不规则和大的场波动导致的局部异质凝固结构的形成

• 批准号: 17656244
• 负责人: 鈴木 俊夫
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17656244/
• 关键词: 連続鋳造; 凝固欠陥; 数値解析; 場の変動

連鋳鋳片の典型的凝固欠陥は、凝固関連技術の発達により現在はほぼ抑制可能となっている。しかし、局所的な中心偏析やブリッジングなどに起因する低頻度凝固欠陥の予測・制御方法はもとより、その成因理解もさほど進んでいない。連鋳鋳片の低頻度凝固欠陥生成には、溶鋼流動、バルジング、湯面変動などが複雑に作用しており、これらの要因を個別に評価することはきわめて困難である。そこで本研究では、低頻度凝固欠陥は不規則で大きな場の変動に起因するとの仮定の下に、多数の条件下で数値解析を行い、低頻度凝固欠陥の成因を解明することを目的とした。本年度には、厚み100mm、200mmの鋳片が鋳造速度1m/minで鋳造される状況を想定し、鋳片厚の1/4あるいは3/4が凝固した時点(2条件)で、溶鋼凝固潜熱にして0.02〜0.2の熱量変動(10条件)が生じた際について、熱変動発生領域幅を10mm180mm変え、合計400条件についての解析を行った。解析結果より、熱変動発生部における凝固遅れをパラメータとし形成凝固組織の不均一度を定義し、熱変動量-熱変動領域幅を軸とした平面状に不均一度を整理した。この単純な整理では、熱変動量の増加、熱変動領域幅の減少につれ著しく凝固不均一度が増大する結果となった。そこで、熱変動量およびその領域幅の出現頻度は統計力学的確率により与えられるとし、各状態に指数関数分布確率を乗じることによる不均一度の確率分布を求めた。その結果、低い熱変動量によって発生領域幅が小さければ大きな不均一度となることが示された。これらは、学振製鋼19委員会における討議の結果、現場の経験とも一致するところも多く、今後も検討すべき課題と認識された。

由于与固化相关技术的发展，连续铸造板中的典型固化缺陷现在几乎被抑制。但是，它不仅可以预测和控制由局部中央隔离和桥接引起的低频凝结缺陷的方法，而且其起源尚未得到充分了解。连续铸造板中低频固化缺陷的形成涉及复杂的效果，例如熔融钢流，凸起和温度波动，并且很难单独评估这些因素。因此，在这项研究中，我们旨在在许多条件下进行数值分析来阐明低频凝血缺陷的原因，假设低频凝结缺陷是由不规则和较大的田间变化引起的。今年，我们假设厚度为100mm和200mm的平板将以1m/min的铸造速度施放，当热量波动（10条件）发生时，板厚度的1/4或3/4发生固体（2条条件）时，当热量波动（10个条件）发生在钢固体中，较高的钢量较高时，会发生热量（10个条件），而在钢固体中发生了10mmm的降温。总共进行了400条条件进行分析。从分析结果中，使用热波动产生部分的固化延迟作为参数定义了形成的固化结构的不均匀性，并根据热波动量 - 热波动区域的宽度以平面形式组织了不均匀性。随着热波动的增加和热波动区域的宽度，这一简单的摘要导致凝固不均匀性的显着增加。因此，假定通过统计机械概率给出了热波动的量和区域宽度的发生频率，并且通过将每个状态乘以指数分布的概率来获得不均匀的概率分布。结果，结果表明，由低热波动引起的小一代面积宽度导致较大的不均匀性。这些问题被认为是未来应考虑的问题，也是该领域的经验，这是第19钢委员会的讨论。