ررسي تاثير پارامترهاي طراحي قالب بر انجماد و ايجاد تخلخل در شمش ولاد ابزار سردكار X210Cr12 بوسيله شبيه سازي

Numerical Modeling of Mould Parameters Effect on Centerline Porosity Formation During Solidification of Cold Work Tool Steel Ingot Type X210Cr12

شبيه سازي عددي انجماد و ايجاد تخلخل براي يك شمش فولاد ابزار سرد كار X210Cr12 به روش المان محدود توسط نرم افزار PROCAST انجام گررفت. تاثير پارامترهاي شعاع گوشه ها و قوس داخلي شمش، شيب تغذيه، هندسه ايزوله ها، ضخامت قالب، شكل قالب، شكل شمش و تناژ شمش مورد بررسي قرار گرفت. تاثير پارامترهاي فوق بر ايجاد حفره حول محور مركزي شمش بر مبناي فاكتور Niyama بررسي و احتمال ايجاد حفره و تخلخل با شرايط تجربي مقايسه شد. نتايج شبيه سازي نشان مي دهد با افزايش قوس داخلي شمش، استفاده از تغذيه مخروطي، كاهش تناژ شمش و افزايش ضخامت كوكيل ، احتمال تشكيل حفره و تخلخل حول محور مركزي شمش كاهش مي يابد. همچنين افزايش شعاع گوشه هاي شمش و افزايش تعداد وجوه ديواره بيروني كوكيل تخلخل را تشديد مي نمايد.

Solidification of 4.4 ton cold work tool steel ingot Type X210Cr12 is simulated by finite element method and using the ProCAST software. In this research the effect of mold parameters such as mold concavity radius, fillet radius of mold internal corners, feeding height and its shape as well as mold shape and height on centerline porosity were investigated. The results were then compared with experimental data. The results show that Increasing in mold concavity radius and mold thickness as well as use of conic feeding and decreasing in mold height reduce the probability of centerline porosity formation. Furthermore increasing in fillet radius of mold internal corners and external faces of mold have a negative effect on porosity formation.