钢铁研究学报

作者：赵诗瑶, 朱帆, 傅琪, 张红伟

单位：东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,辽宁沈阳110819

关键词：GCr15SiMn钢,宏观偏析,多组分溶质浮力,铸模锥度,3D效应,连续介质模型

基金：沈阳市自然科学基金资助项目(23-503-6-07);国家自然科学基金资助项目(51574074)

针对GCr15SiMn钢铸件,采用连续介质宏观传输模型,探究了多组分溶质对流及铸模结构对铸件溶质分布的影响,并分析了圆铸件三维(3D)效应的根源。结果表明:耦合多溶质对热-溶质浮升力及凝固进程的作用,可更准确预测GCr15SiMn钢铸件的偏析,尤其需重点考虑对溶质浮力起主导作用的元素;当铸模锥度从0°增至5°时,铸件的最大溶质偏析比降低了0.576%,推荐铸模锥度取为5°;圆铸件中心纵截面两侧半环形模壁内的热熔体对流与溶质迁移不具有对称性,将3D传输过程进行二维(2D)简化模拟时需充分考虑3D效应。

来源：2025年第11期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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